Наука

Изучение процесса ферментации вторичного молочного сырья комплексными пробиотическими культурами

Евдокимов И.А., Куликова И.К., Шрамко М.И. , Агирбова А.Р. , Асланова М.А.
В статье представлены результаты исследования процесса ферментации обогащенного вторичного молочного сырья комплексными пробиотическими культурами
19.11.2022

Использование вторичного молочного сырья и ингредиентов, полученных в процессе его мембранной обработки, в технологии продуктов функционального питания является актуальным направлением. В качестве одного из трендов обогащения вторичного сырья часто применяется ферментация пробиотическими микроорганизмами. Однако в опубликованных источниках отсутствуют данные о процессе ферментации в молочном сырье, включающем различное сочетание обезжиренного молока, пермеатов молочного сырья и микропартикулятов молочной сыворотки, путем применения пробиотических культур. Поэтому целью нашей работы является изучение процесса ферментации обогащенного молочного сырья с применением различных видов лакто- и бифидобактерий.

В качестве объектов исследования были выбраны:

  • образцы ультрафильтрационного пермеата обезжиренного молока:

  1. натуральный;

  2. изомеризованный;

  3. концентрированный изомеризованный;

  4. обогащенный микропартикулятом молочной сыворотки.

  • лиофилизированная заквасочная культура LAT PB AC («Лактина», Болгария), включающая:

  1. Lactobacillus acidophilus;

  2. Bifidobacterium bifidum;

  3. Bifidobacterium infantis;

  4. Bifidobacterium longum.

  • лиофилизированная заквасочная культура бифидобактерий Yogurt cultures (DANISCO, Дания), включающая:

  1. Str. Thermophilus;

  2. Lactobacillus acidophilus;

  3. Bifidobacterium lactis;

  4. Lactobacillus delbrueckii подвид lactis.

  • лиофилизированная заквасочная культура «Бифилайф Форте» («Экополис», Россия), включающая:

  1. Bifidobacterium longum;

  2. Bifidobacterium bifidum;

  3. Bifidobacterium adolescentis;

  4. Bifidobacterium breve;

  5. Bifidobacterium infantis.

  • лиофилизированная заквасочная культура LAT BY BT («Лактина», Болгария), включающая:

  1. Streptococcus thermophilus;

  2. Lactobacillus delbrueskii subsp. Bulgaricus.

  • лиофилизированная заквасочная культура «AiBi» серия LbS 22.11(Ф) («Зеленые линии», Россия), включающая:

  1. Streptococcus thermophiles;

  2. Lactobacillus casei.

Для реализации плана экспериментов приготавливали смеси на основе вторичного молочного сырья, которые ферментировали пробиотическими микроорганизмами (таблица 1).

Таблица 1 ‒ Образцы смесей на основе вторичного молочного сырья и пробиотических заквасок


№ образца

Наименование вторичного сырья

Пробиотические закваски

1

Натуральный пермеат

Лактина LAT PB AC; ЗАО «Экополис» «Бифилайф Форте» КБФ; DANISCO yogurt cultures

2

Пермеат изомеризованный

Лактина LAT PB AC; ЗАО «Экополис» «Бифилайф Форте» КБФ; DANISCO yogurt cultures

3

Пермеат сгущенный изомеризованный

Лактина LAT PB AC; ЗАО «Экополис» «Бифилайф Форте» КБФ;DANISCO yogurt cultures

4

Обезжиренное молоко, микропартикулят

Лактина LAT PB AC; ЗАО «Экополис» «Бифилайф Форте» КБФ;DANISCO yogurt cultures


Сквашивание образцов №1-3 проводили культурами, содержащими бифидобактерии при температуре (37±1)°С в течение 24 часов. Сквашивание образца №4 проводили культурами, содержащими пробиотические лактобактерии при температуре (37±1)°С в течение 6-8 часов.


Эффективность роста микроорганизмов исследуется с использованием метода предельных разведений


Эффективность роста пробиотических микроорганизмов изучали в образцах после культивирования методом предельных разведений. Количественный учет бифидобактерий образцов №1, 2, 3 осуществляли на кукурузно-лактозной среде ГМК-1, согласно ГОСТ Р 51331. Количественный учет молочнокислых микроорганизмов образца №4 - на обезжиренном молоке, согласно ГОСТ 10444.11. Результаты исследований приведены в таблице 2.


На рост микроорганизмов в средах оказывают влияние различные факторы, в том числе массовая доля сухих веществ


При культивировании на ГМК-1 наблюдалось появление большого количества гранулированных форм, которые можно принять за кокки. Следствием такого изменения являлось высокое содержание сухих веществ, в особенности в сгущенном изомеризованном пермеате (образец №3). Обнаружены клетки бифидобактерий V- и Y-формы, также под микроскопом видны палочки бифидобактерий. Сплошной рост бифидобактерий наблюдался в изомеризованном сгущенном пермеате с бифидобактериями (образец №3).

Таблица 2 – Результаты количественного учета пробиотических культур лакто- и бифидобактерий

Наименование закваски

Количество клеток пробиотических культур, КОЕ/г

№1

№2

№3

№4

Форте» КБФ; DANISCO yogurt cultures

2*106

8,1*107 булавовидные, маленькие колонии длиной 2мм

5*108

булавовидные, маленькие колонии длиной 2мм

-

ЗАО «Экополис» «Бифилайф»

4*106

3*108 булавовидные, маленькие колонии длиной 2мм

35*108 Длинные палочки разной длины (5 мм, 1- 2 см)

-

Лактина LAT PB AC

12*107

7*108 булавовидные, маленькие колонии длиной 2мм, также в виде палочек длиной 4 мм

2*109

булавовидные, маленькие колонии длиной 2мм, также в виде палочек длиной 4 мм

-

«AiBi» серия LbS 22.11(Ф) ООО «Зеленые линии»

-

 

 

-

-

5*108

LAT BY BT ООД «Лактина»

-

-

-

9*108

Благодаря высокому содержанию в молочном пермеате лактозы, происходит активный рост бифидобактерий. Наибольшая степень роста наблюдалась при культивировании бифидобактерий в изомеризованном натуральном и сгущенном пермеате. В образце с микропартикулятом отмечался высокий рост пробиотических лактобактерий.

Таким образом, вторичное молочное сырье является благоприятной средой для развития пробиотических лакто- и бифидобактерий, что может служить основой для создания продуктов функционального питания.

Источник: Современные достижения биотехнологии. Глобальные вызовы и актуальные проблемы переработки и использования вторичных сырьевых ресурсов агропромышленного комплекса России : Материалы VIII Международной научно-практической конференции, Ставрополь, 21–24 июня 2021 года / Под редакцией И.А. Евдокимова, А.Д. Лодыгина. – Ставрополь: Общество с ограниченной ответственностью "Бюро новостей", 2021. – С. 111-113.