А.Б. Нуртаева, Г.Т. Курманова
А.Б. Нуртаева, Г.Т. Курманова
Эффективность использования технологии комбинированного кисломолочного продукта
(Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана, Казахстан)
Проблемы питания, существующие во всем мире, особую актуальность приобрели в Казахстане в последнее десятилетие. По оценкам медиков, от 75 до 90 % граждан в той или иной степени подвержены дисбактериозу - нарушению нормальной кишечной микрофлоры.
В связи с этим актуальным становится разработка технологии использования в пищевой промышленности, способных нормализовать кишечную микрофлору человека и оказывающих регулирующее влияние на организм в целом и его отдельные органы [1].
В последние годы активно развивается направление по комбинированию зернового сырья, и продуктов их переработки (овес, рожь, гречиха, рис, отруби пшеничные и ржаные, пшеничные зародышевые хлопья, зерновую патоку) с кисломолочными добавками.
Зерновые компоненты вносят главным образом в виде муки или, во всяком случае, в измельченном и жидком состоянии. Установлено, что внесение в молоко растительных олигосахаридов стимулирует развитие молочнокислых и пропионовокислых бактерий, что приводит к синтезу ряда витаминов, а полисолодовый экстракт положительно влияет на процесс кислотообразования, сквашивания и коагуляции, активизирует молочнокислое брожение.Зерновые культуры обогащают кисломолочных продуктов аминокислотами, витаминами, ферментами, растительными жирами, легкоусвояемыми углеводами и пищевыми волокнами.
Молочно-злаковые продукты обладают определенными функциональными свойствами. Это новые актуальные и востребованные продукты – молочно-зерновые. Молочный ингредиент содержит кальций и белок, богатый незаменимыми аминокислотами, растительный жир злакового – полиненасыщенные жирные кислоты, плодовые и семенные оболочки злаков - пищевые волокна, витамины С, В1, В2, В6, в том числе антиоксиданты Е, бета-каротин, олигосахариды и минеральные вещества.
Микрофлора кишечника здорового человека на 85-98 % состоит из кисломолочных бактерий. Они выполняют множество различных полезных функций: способствуют лучшему усвоению кальция и фосфора (что особенно важно для детей, так как при участии этих минералов происходит формирование и развитие костной ткани), улучшают синтез некоторых витаминов группы В, необходимых для нормального функционирования нервной и пищеварительной систем. Кисломолочные бактерии уменьшают вредное влияние нитратов, нитритов и других токсичных веществ, поступающих в организм при экологическом загрязнении окружающей среды.
Основною целью является выделение высокоактивных штаммов микроорганизмов из сырого молока, из кисломолочных продуктов как домашнего, так и промышленного производства. В дальнейшем высокоактивные штаммы микроорганизмов будут использованы в комбинации для создания производственной закваски, для чего необходимо проверить их симбиотическое сочетание.
Использование высокоактивных штаммов кисломолочных бактерий позволит повысить качество кисломолочного продукта на зерновой основе. При выделении кисломолочных бактерий в качестве накопительных культур использовали сырое молоко, кисломолочную продукцию как домашнего, так и производственного изготовления. Выделение кисломолочных бактерий включает ряд этапов: отбор образцов, содержащих молочнокислые бактерии;
высев обогащенной культуры на плотную питательную среду и термостатирование посевов;
выделение колоний в стерильном обезжиренном молоке и исследование выделенных штаммов по ряду признаков, позволяющих установить их принадлежность к тому или иному виду кисломолочных бактерий и их производственную ценность [2, 3].
Для того чтобы провести изучение морфологических, культуральных и физиологических 261
Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ Хабаршысы - Вестник ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, 2012, №6
особенностей микроорганизмов необходимо наличие чистой культуры. Чистая культура - это потомство, полученное из одной клетки. При этом чистую культуру изолируют из накопительных культур в виде отдельных штаммов.
Выделение штаммов проводили по общепринятой в микробиологической практике методике. В качестве накопительной культуры использовании молочнокислые продукты и в основном национального продукта «Айран» как домашнего приготовления, так и заводского производства. Выделение молочнокислых бактерий включает ряд этапов: отбор образцов, содержащих молочнокислые бактерии; высев обогащенной культуры на плотную питательную среду (Гидролизат молока с агаром. При приготовлении агаризованной среды гидролизат молока разводят два раза водой и добавляют агар-агар – 2%) и термостатирование посевов;
выделение колоний в стерильное обезжиренное молоко и исследование выделенных штаммов по ряду признаков, позволяющих установить их принадлежность к тому или иному виду молочнокислых бактерий и их производственную ценность.
Выделенные штаммы кисломолочных бактерий характеризовали по микроскопической картине, активности свертывания и органолептическим показателям. Штаммы, имеющие неравномерные по размеру клетки, загрязненные посторонней микрофлорой отбраковывали.
При отборе культур особенное предпочтение были даны культурам, обладающих высокой активностью сквашивания молока, достаточным пределом кислотообразования, выраженной антагонистической активностью, устойчивостью к антибиотикам. В силу необходимости дальнейшей тепловой обработки для отделения сыворотки, выделенные высокоактивные культуры должны обладать повышенной термоустойчивостью, а образуемый сгусток должен обладать достаточно низкой влагоудерживающей способностью.
В результате по выделению высокоактивных штаммов с помощью подготовленной заранее накопительной культуры были получены требуемые штаммы. Нами были выделены 27 различных штаммов молочнокислых бактерий. Активность свертывания и органолептические свойства выделенных штаммов являются наиболее важными и решающими показателями, определяющими пригодность их для использования в производстве. К данным штаммам относятся следующие: АТ-2, АП-3, АИ-26, КП-14, ВС-8, ЛО-31, М-6 и СТ-11. Культуральные признаки которых приводятся в таблице 1.
Таблица 1- Культуральные признаки микроорганизмов
Шифр Разм.
колон, мм
Поверхность колоний Профиль колон Цвет Край
АТ-2 2 шероховатая выпуклый белый волнистый
АП-3 3 гладкая плоский матовый волнистый
АИ-26 6 шероховатая выпуклый матовый бахромчатый
КП-14 4 гладкая выпуклый матовый волнистый
ВС-8 1 гладкая плоский белый волнистый
ЛО-31 5,5 шероховатая выпуклый белый ровный
М-6 4 гладкая выпуклый матовый волнистый
СТ-11 3,7 гладкая складчатый матовый бахромчатый
Общая характеристика штамма ВС-8. Форма клеток - кокки. Расположены парами, но чаще образуют короткие цепочки из 2-4 клеток. Величина клеток 0,5-1,5 мкм. Все клетки окрашивались по Грамму положительно, неподвижны, спор не образуют.
При росте на агаризованных питательных средах поверхностные колонии имели круглую форму с ровным краем, поверхность гладкая, беловатого цвета. Глубинные колонии молочнокислых кокков имели чечевицеобразную форму, белого или матового цвета. На поверхности скошенного агара росли в виде нежного полупрозрачного штриха. При росте в молоке все штаммы образовывали плотный сгусток с приятным кисломолочным запахом.
Останавливает и свертывает лакмусовое молоко, не образует ацетоина, разлагает аргинин с 262
А.Б. Нуртаева, Г.Т. Курманова
образованием аммиака. Не развивается в щелочной среде (при рН 9,0), при содержании в среде 6,5 % NaCl.
Колонии штамма М-6 имеют матовую зернистую структуру, края волнистые. Форма клеток кокки, соединенные в длинные цепочки. Оптимальная температура роста 40-45◦С.
Не восстанавливает лакмусовое молоко, образует ацетоин. Все приведенные морфологически, культуральные признаки кисломолочных бактерий используют для их идентификации.
Кисломолочные бактерии можно идентифицировать и по сбраживанию углеводов. У выделенных микроорганизмов была изучены способность сбраживать углеводы. Результаты занесены в таблицу 2.
Таблица 2– Сбраживаемость углеводов лактобактериями
Штамм Арабиноза Мальтоза Сахароза Лактоза Глюкоза Сорбит Раффиноза Ксилоза Манит Рибоза Крахмал Желатин
АТ-2 + + - + + - + + - - + +
АП-3 + + - + + + - - + - - -
АИ- 26
- + + + + + - - + - - -
КП- 14
+ + - + + - + + - - + +
ВС-8 + + + + + - - + - - - +
ЛО- 31
- + + + + + - - + - + +
М-6 - - + + + - + - - - + -
СТ- 11
- + + + + - - - - - - +
Кардинальные температурные точки для размножения и процесса брожения у молочнокислых бактерий разные. Даже в пределах одного вида могут колебаться в зависимости от условий развития.
Термоустойчивые молочнокислые бактерии способны выдерживать кратковременное нагревание до 85-90◦С. Исследуемые молочнокислые бактерии высевают в обезжиренное молоко массовой долей жира в количестве 0,1 мл на 10 мл молока. Затем помещают пробирку в водяную баню при температуре 60±5◦С, выдерживают 30 минут, после чего быстро охлаждают и термостатируют при температуре 37◦С в течение 48 часов.
Активность процесса сквашивания зависит от того, насколько микроорганизмы преодолевают лаг-фазу. Одним из критериев активности молочнокислых бактерий является определение активности кислотообразования.
Наиболее активными являются следующие штаммы - ВС-8 и М-6. У них обнаружено способность к образованию сгустка на 12 час сквашивания. При этом кислотность штамма ВС-6 была 60 оТ, а у штамма М-670 оТ. На основе данных штаммов в дальнейшем будет разработана закваска для кисломолочного продукта.
После проведения идентификации культур микробиологическими методами установили, что штаммы ВС-8 относится к L. lactis ssp. lactis, а М-6 к Str. thermophilus.
L. lactis ssp. lactis и Str. thermophilus – являются типичными представителями молочнокислого брожения и находятся практически во всех молочных продуктах. Они играет важную роль в процессе созревания и формирования кисломолочного продукта.
Str. thermophilus характеризуется высокой активностью и пределом кислотообразования, более высокой терморезистентностью и оптимальной температурой роста. Термофильный стрептококк в своем развитии опережает развитие симбиотических культур, снижает окислительный потенциал и рН и создает благоприятные условия для развития других культур. На ресунке-1 представлено определение активности кислотообразования молочнокислых бактерий
263
Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ Хабаршысы - Вестник ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, 2012, №6
Рисунок 1 - Определение активности кислотообразования молочнокислых бактерий
Кисломолочный стрептококк Streptococcus lactis микроорганизм, наиболее широко употребляемый для приготовления кисломолочных продуктов. Под действием его образуется очень плотный, колющийся сгусток.
В ходе проведенных исследований выделены и идентифицированы наиболее активные кисломолочные микроорганизмы. По морфологическим, культуральным и биохимическим свойствам они определены какL. lactis. ssp lactis иStr. thermophilus.
Использование злаковых культур в производстве комбинированных зерновых продуктов обогащенных кисломолочными добавками по сравнению с другими культурами имеют следующие преимущества: высокое содержание углеводов как основной источник энергии для молочнокислых микроорганизмов –возбудителей брожения, содержат все комплексы витаминов группы В, в большом количестве пищевые волокна и минеральные вещества, дающие возможность получить продукт с высокой пищевой и биологической ценностью.
ЛИТЕРАТУРА
1. Разработка технологии медицины: отчет о НИР// РГП «Национальный центр биотехнологии» РК МОН РК. - Астана, 2006.
2. Мусина О.Р. Творожные продукты с зерновыми или зернобобовыми компонентами //
Молочная промышленность. - 2007.- №10.- С. 33.
3. Спиречев В.Б. Шатнюк Л.Н. Обогащение пищевых продуктов микроутриентами:
современные медико-биологические аспекты // Пищевая промышленность.- 2000.- №7.
Нұртаева А.Б., Кұрманова Г.Т.
Сүтқышқылды өнiмдерiне құрама астық өнiмдерiнiң технологиясының маңыздылығы
Мақалада жоғары қарқынды штамдар микроорганизмдерiнiң тұрғылықты сүт шикiзатынан бөлiп алып және олардың симбиотикалық арақатынасын тексерiп олардың антогонистiк бiрнеше шартты патогендi микроорганизмдерiнiң қарқындылығы анықталды. Өңдiрiсте бидай кебектерiнде тағамдық талшығының көптiгi және сүтқышқылды ортада сүтқышқылды бактериялардың өсу қарқындылығы осы бидай кебегiнiң белгiлi бiр 3% оптималды мөлшерi болып табылады.
Nurtayeva A.B., Kurmanova G.T.
Efficacy of combined cultured milk food products
Research and allocation of highly active microorganisms’ strains from local dairy raw materials and checking of their symbiotic combination, antagonistic activity to a number of conditional-pathogenic microorganisms. It was investigated and proved the possibility of wheat bran usage in the production of composite milk products, as a fortifier dietary fibers, and a stimulator of lactic acid bacteria, the process of acid forming is active with increasing of bran doses and the most optimal when adding 3% barns.
Поступила в редакцию 12.10.12 Рекомендована к печати 30.10.12
264
