Штам бактерій lactobacillus casei ssp. rhamnosus, що використовується у виробництві заквашувальних культур для твердих і напівтвердих сичужних сирів

Номер патенту: 85149

Опубліковано: 25.12.2008

Автори: Кігель Наталя Федорівна, Шульга Наталія Михайлівна

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Штам бактерій Lactobacillus casei ssp. rhamnosus ІMB B-7059, що використовується у виробництві заквашувальних культур для твердих і напівтвердих сичужних сирів.

Текст

Штам бактерій Lactobacillus casei ssp. rhamnosus ІMB B-7059, що використовується у виробництві заквашувальних культур для твердих і напівтвердих сичужних сирів. (19) (21) a200712472 (22) 12.11.2007 (24) 25.12.2008 (46) 25.12.2008, Бюл.№ 24, 2008 р. (72) КІГЕЛЬ НАТАЛЯ ФЕДОРІВН А, UA, ШУЛЬГА НАТАЛІЯ МИ ХАЙЛІВНА, U A (73) ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ МОЛОКА ТА М'ЯС А У ААН, U A (56) UA 55091 A, 17.03.2003 UA 10134 A, 30.09.1996 UA 74726 C2, 16.01.2006 UA 12788 U, 17.10.2005 3 85149 може викликати такі вади готового сиру як "кислий смак", "самокол". Крім того, ацидофільні палички не є вдалим складником сухи х заквашувальних культур внаслідок низького ступеня їх виживання під час ліофілізації. Найближчим до штаму, що заявляється, є штам Lactobacillus helveticus, що використовують у виробництві заквашувальних культур для твердих сичужних сирів [Патент №76906 Україна, C12N1/20, А23С19/032, C12R1/225, 2006]. Цей штам характеризується високим рівнем протеолітичної активності, утворенням щільного згустку, що розколюється, з добрим виділенням сироватки, термостійкістю та полірезистентністю до бактеріофагів, значним ступенем виживання бактеріальних клітин під час їхнього заморожування та сублімаційного сушіння. Застосування штаму L, helveticus дозволяє отримувати тверді сичужні сири з високою температурою другого нагрівання з вираженим смаком та ароматом і високим ступенем визрівання. Однак даний штам є стійким до NaCl у концентрації лише до 4,5%, що робить його непридатним для застосування у виробництві напівтвердих сирів з частковим солінням у зерні та розсольних сирів. Окрім того, штам Lactobacillus helveticus володіє антагоністичною активністю щодо обмеженого числа грамнегативних бактерій. Завданням винаходу є одержання високоактивного штаму Lactobacillus casei ssp. rhamnosus скорочена назва L. rhamnosus, - що має виражену антагоністичну дію по відношенню до широкого кола патогенних та умовно патогенних мікроорганізмів, помірну енергію кислотоутворення в молоці і добрий синерезис молочного згустку, високі здатність до утворення ароматичних сполук і низькомолекулярних пептидів, соле- і термостійкість, низьку чутливість до нітрату калію, а також стійкістю до таких технологічних операцій як заморожування та сублімація. Штам L. rhamnosus був одержаний в результаті спрямованої селекції культури, виділеної з домашнього сиру гірських районів Карпат. Ідентифікований як вид L. rhamnosus за основними морфологічними, культуральними і фізіологобіохімічними властивостями [Краткий определитель Берги, 1982; Л.А. Банникова. Селекция молочнокислых бактерий и их применение в молочной промышленности, 1975]. Штам задепоновано в колекції промислових мікроорганізмів Інституту мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАНУ і зареєстровано під номером 1MB В-7059. Штам Lactobacillus casei ssp. rhamnosus 1MB В-7059 використовується у виробництві заквашувальних культур для твердих і напівтвердих сичужних сирів. Штам L. rhamnosus характеризується такими ознаками та властивостями. Культурально-морфологічні ознаки штаму. Клітини штаму паличкоподібні, нерухомі, грампозитивні. Мають товщину від 0,5 до 0,7мкм та довжину від 3 до 5мкм, розміщуються у вигляді окремих клітин або коротких ланцюжків. В агаризованому середовищі з гідролізованим молоком, агаризованому середовищі МРС утворює колонії білого кольору 1,0-2,0мм в діаметрі у вигляді 4 "човників" або дисків, на поверхні агару - дрібні, білуваті, пласкі колонії. У рідкій культурі росте у вигляді рівномірної каламуті та дрібнодисперсного осаду на дні. Фізіолого-біохімічні властивості штаму. Штам є факультативним анаеробом. Штам росте за температури від +15°С до +45°С, оптимальна температура росту - (38±1)°С. Штам коагулює білки молока за цієї температури і посівної дози 3% упродовж 12-14 годин. Утворює однорідний щільний згусток з відокремленням сироватки приємного кисломолочного смаку. Гранична кислотність у молоці досягає 210°Т. Нагромадження клітин в молоці складає 8,0-108КУО/см. Штам ферментує рамнозу, глюкозу, лактозу, галактозу, фр уктозу, сахарозу, мальтозу, маніт, сорбіт, манозу, не ферментує ксилозу, мелібіозу, арабінозу, рафінозу, гліцерин. Росте за присутності NaCl та жовчі не вище 6,0% та 40% відповідно, не росте у м'ясопептонному бульйоні з активною кислотністю, вищою за рН 9,6; не утворює аміаку з аргініну. Технологічні властивості штаму. Штам L. rhamnosus згортає молоко, утворюючи щільний згусток, що розколюється, з добрим синерезисом та помірним рівнем граничної кислотності (табл. 1). Через 3 години ферментування титровна кислотність молочної суміші не перевищує 30°С. Такий темп кислотоутворення, властивий штаму L. rhamnosus, сприяє поступовому підкисленню сирної маси до нормованих значень,уникаючи надмірного нагромадження кислоти та необхідності внесення додаткової кількості води для промивання сирного зерна. Штам, що заявляється, на відміну від штаму L. helveticus, забезпечує утворення молочного згустку з меншою кінематичною в'язкістю та повнішою коагуляцією білку, за рахунок чого вміст білкових сполук у сироватці нижчий. Такі показники гарантують формування сирного зерна з інтенсивним відділенням сироватки та мінімізують втрати сухи х речовин за рахунок утворення сирного пилу. Штам, що заявляється, є термостійким і витримує обробку впродовж 60 хвилин як за 50°С, так і за 60°С, що дає можливість застосовувати його у виробництві сирів з низькою і високою температурою другого нагрівання. Позитивною властивістю штаму порівняно з прототипом є його стійкість до високих концентрацій NaCl до 6%, завдяки чому штам L. rhamnosus можна залучати до складу заквашувальної мікрофлори сирів з частковим солінням у зерні та розсольних сирів. Крім того, штам L. rhamnosus вигідно відрізняється від штаму L. helveticus за чутливістю до дії нітрату калію, який часто використовують у виробництві сирів з тривалим терміном визрівання для пригнічення розвитку спороутворювальних бактерій. Втрата активності штаму, що заявляється, за внесення у молоко максимально дозволеної кількості KNO3 - 300г на 1т молочної суміші - становить не більше 8%. Високий ступінь виживання бактеріальних клітин L. rhamnosus під час заморожування та сублімаційного сушіння - 97,5% - дає змогу одержувати високоактивний сухий бактеріальний концентрат та препарат прямого внесення. Антагоністична активність штаму. Штам L. rhamnosus значно перевищує штам L. helveticus як 5 85149 за ширшим спектром чутливої мікрофлори, так і за інтенсивністю дії (табл. 2). Зокрема, штам, що заявляється, ефективніше пригнічує розвиток Escherichia coli, Staphilococcus aureus, Proteus morganii, Proteus rettgeri, Enterobacteria cloacae, Bacillus subtilis, а за розміром зони затримки росту Proteus vulgaris 2029 не поступається відомому штаму. Такі характеристики штаму L. rhamnosus дозволять поліпшити санітарні показники продуктів, вироблених з його застосуванням. Біохімічні властивості штаму. Штам L. rhamnosus характеризувався достатньо високою протеолітичною активністю та здатністю до нагромадження речовин, які впливають на смак і аромат сиру (табл. 3). Протеолітичну активність оцінювали за вмістом низькомолекулярних продуктів розщеплення білків молока після 24-годинної інкубації за температури (38±1)°С, а здатність до синтезу ароматичних сполук - за вмістом діацетилу, летких органічних кислот і ефірів у молочному згустку. Хоча за кількістю вільних амінокислот штам L. rhamnosus дещо поступається штаму L. helveticus, однак за рівнем утворення низькомолекулярних пептидів, кількість яких у молоці досягає 4,88мг/см 3, він переважає прототип. Така висока здатність до нагромадження розчинних білкових сполук з низькою молекулярною масою дозволить уникнути формування гіркого присмаку в готовому продукті, а кількість вільних амінокислот є достатньою для досягнення зрілості сиру на 45 добу. Штаму L. rhamnosus властиве нагромадження речовин, що обумовлюють смак та аромат сиру, у значно більших кількостях, ніж L. helveticus. Так, вміст діацетилу у молочному згустку, утвореному під час ферментування L. rhamnosus, становив до 3,75мг/100см, летких органічних кислот - до 1,6мекв/100см 3, складних ефірів у перерахунку на оцтовоетиловий ефір - близько 36,3мг/100см 3. Такі властивості штаму, що заявляється, здатні забезпечити одержання сичужних сирів з вираженими смаковими якостями та приємним ароматом. Винахід пояснюється прикладами використання штаму. Приклад 1. Одержання лабораторної закваски L. rhamnosus. В 100см 3 стерилізованого молока з температурою (38±1)°С вносять 1% свіжої чистої культури L. rhamnosus і термостатують за вказаної температури до утворення згустку, після чого охолоджують і використовують для приготування пересадкової лабораторної або виробничої закваски. Для цього в стерилізоване молоко з температурою (38±1)°С вносять 3% первинної лабораторної за 6 кваски і витримують за вказаної температури до утворення згустку протягом 14-16 годин. Кількість життєздатних клітин L. rhamnosus у заквасці складає 8-108КУО/см 3. Приклад 2. Виробництво бактеріального концентрату L. rhamnosus. У 100дм 3 водопровідної води з температурою 45°С розчиняють 3,0кг сухого знежиреного молока та встановлюють рН 6,7. Одержане молоко підігрівають до температури 55°С та вносять 50г протосубтіліну Г3Х активністю 70од/г. Гідроліз молока проводять за температури 55°С протягом 3 годин. У гідролізоване молоко додають компоненти у таких кількостях: лактоза - 1000г, глюкоза - 500г, дріжджовийекстракт - 500г, натрій лимоннокислий тризаміщений - 500г, натрій оцтовокислий однозаміщений - 300г, магній сірчанокислий - 20г. Ростове середовище стерилізують за температури 121°С упродовж 25 хвилин та охолоджують до температури 39°С. Активну кислотність ростового середовища встановлюють на рівні 6,7од. рН і вносять 5,0дм 3 закваски L. rhamnosus. Культивування проводять протягом 16 годин за температури 39°С з періодичним перемішуванням та контролем активної кислотності ростового середовища на рівні 6,7од. рН, застосовуючи 25%-ний водний розчин аміаку. Після закінчення культивування ростове середовище охолоджують до температури 10°С та відокремлюють біомасу. Одержану біомасу змішують у співвідношенні 1:2 із захисним середовищем такого складу (в г/дм 3): тризаміщений лимоннокислий натрій - 50, сахароза - 100, вода - до 1дм 3. Суспензію клітин у захисному середовищі розливають у стерильні кювети шаром 1см, заморожують у морозильній шафі за температури мінус 40°С упродовж 6год, після чого сушать у сублімаційній сушарці протягом 30год за таких режимів: початок сушіння за температури мінус 25°С, закінчення - за температури плюс 30°С. Чисельність життєздатних клітин молочнокислих бактерій у 1г сухого бактеріального концентрату становить 8,0-1010КУО. Бактеріальний концентрат використовують у виробництві твердих і напівтвердих сичужних сирів. Штам рекомендується для виробництва заквашувальних культур та сухих ліофілізованих бактеріальних препаратів для твердих і напівтвердих сичужних сирів. Застосування штаму L. rhamnosus дозволить уникнути забруднення сиру сторонньою мікрофлорою та дасть змогу отримати продукт з вираженим смаком і ароматом з достатнім ступенем визрівання. Таблиця 1 Технологічні властивості молочнокислих бактерій Показник L. rhamnosus Гранична кислотність у молоці, °Т Титровна кислотність у молоці через 3 години ферментування, °Т Синерезис молочного згустку, % 210 L. helveticus (прототип) 240 30 45 70 75 7 85149 8 Продовження таблиці 1 Кінетична в'язкість молочного згустк у за температури 20°С, Па·с Вміст білкових сполук у сироватці, мг/см 3 Солестійкість (розвиток у присутності NaCl): 4,5% 5,0% 6,0% Термостійкість упродовж 60 хвилин: за температури 50°С за температури 60°С Рівень інгібування KNO3, %: 200г на 1т молока 300г на 1т молока Фагостійкість Ступінь виживання під час ліофілізації, % 5,3·10-5 7,7·10-5 2,27 2,96 + + + + + + + + 0 8 + 97,5 15 20 + 97,8 Таблиця 2 Антагоністична активність молочнокислих бактерій Величина зон затримки росту тест-культури, мм L. helveticus (протоL. rhamnosus тип) 17 11 26 18 18 18 16 12 13 10 25 12 13 10 12 10 Тест-культури Escherichia coli 111 Escherichia coli 113 Proteus vulgaris 2029 Staphilococcus aureus 209 Bacillus subtilis Proteus morganii Proteus rettgeri Enterobacteria cloacae Таблиця 3 Біохімічні властивості молочнокислих бактерій у молоці Показник L. rhamnosus Вміст вільних циклічних амінокислот, мг/см 3 Вміст вільних ациклічних амінокислот,мг/см 3 Вміст низькомолекулярних пептидів, мг/см 3 Вміст діацетилу, мг/100см 3 Вміст летких органічних кислот, мекв/100см 3 Вміст складних ефірів у перерахунку на оцтовоетиловий ефір, мкг/100см 3 0,21 2,92 4,88 3,75 1,6 L. helveticus (прототип) 0,29 3,56 4,10 2,39 0,9 36,3 28,8 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Strain of bacteria lactobacillus casei ssp. rhamnosus, used in production of starter cultures for solid and semisolid rennet cheeses

Автори англійською

Kihel Natalia Fedorivna, Shulha Nataliia Mykhailivna

Назва патенту російською

Штамм бактерий lactobacillus casei ssp. rhamnosus, который используется в производстве заквасочных культур для твердых и полутвердых сычужных сыров

Автори російською

Кигель Наталя Федоровна, Шульга Наталия Михайловна

МПК / Мітки

МПК: C12R 1/245, C12N 1/20, A23C 19/00, A23C 19/068

Мітки: lactobacillus, напівтвердих, сичужних, бактерій, виробництві, твердих, використовується, сирів, casei, штам, rhamnosus, культур, заквашувальних

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/4-85149-shtam-bakterijj-lactobacillus-casei-ssp-rhamnosus-shho-vikoristovuehtsya-u-virobnictvi-zakvashuvalnikh-kultur-dlya-tverdikh-i-napivtverdikh-sichuzhnikh-siriv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Штам бактерій lactobacillus casei ssp. rhamnosus, що використовується у виробництві заквашувальних культур для твердих і напівтвердих сичужних сирів</a>

Подібні патенти