Научная статья на тему 'Оптимизация микробиологического состава комбинированной закваски для производства хлебного кваса'

Оптимизация микробиологического состава комбинированной закваски для производства хлебного кваса Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
246
60
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Цед Е. А., Косминский Г. И., Якиревич Л. М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Оптимизация микробиологического состава комбинированной закваски для производства хлебного кваса»

г

у 4,2000

Pft ш -

к t'k'jjt-:-i:> '40%

h SflvtlK

ГьП $h\-ІГЗ ГрП-

paccfej^r

.v.l i:.<j :ї1, 'Л<:~

■: н ■. C—L-

|МЗ і-

> Сг “П Ґ:-l'-lL

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4. 2000

47

663.14

ы

па-., в : 1 jji, SFf.Tl'

MLUl.3

ЕПІГЛ6-

г>.

j;KSfi ■■

- ірГС. Л|.ЛЛ-;£> Lr-

LTii at \> frl--|?&fU

Ji.l-114 ■I I fjj

скую, стационарную и фазу затухания роста (рис. 1).

С помощью методов мате'матического моделирования выведено уравнение, описывающее прирост биомассы дрожжевых клеток новой расы дрожжей в зависимости от продолжительности культивирования: ' ; ■ ■ 5

п -

1,9598 0,1945 Т + 0,0038 Т

ее

где п — количество дрожжевых клеток, млн/см3;

,9598 — начальная концентрация клеток;'

0,1945 Т+П-0038 Г г

е — удельная скорость роста;,

е — основание натурального логарифма, равное 2,718; г — время, ч.

При всех исследуемых температурных точках продолжительность лаг-фазы расы КМ-94 составила 2—4 ч, тогда как экспоненциальной фазы зависела от, температуры культивирования и с ее увеличением уменьшалась.

При увеличении температуры до 32°0 наряду с сокращением продолжительности экспоненциальной фазы наблюдали интенсификацию роста клеток. Так, за 10 ч культивирования при температуре 30~32°С в сусле накапливалось до 42 млн/см'. дрожжевых клеток. После 16-18 ч роста наступала стационарная фаза, которая сопровождалась энергичным превращением сахара в спирт и видимый прирост клеток уже отсутствовал.

На рис. 3 видно, что дрожжевые клетки начинают проявлять свою бродильную функцию только по истечении 10-12 ч, когда клетки накопили достаточное количество ферментов. К концу стационарной фазы бродильная активность снижалась, что происходило в результате уменьшения содержания питательных веществ субстрата и накопления в среде продуктов обмена, и в последующие часы изменялась незначительно. Температура брожения значительно влияет на бродильную активность исследуемой расы квасных дрожжей. Наибольшее выделение диоксида углерода наблюдалось при температуре 30-32°С (до 0,891-0,985%), причем с повышением температуры дрожжи снижали ,свою бродильную активность.

г»2Ге,

-♦-І-ЇГСІ

-и- МГСІ

■Г-к_]

•Ж;г ■ (■■ Ус/ 3 , ■ , V-

Изменение бродильной активности новой: расы дро>кжей КМ-94 описывается следующим уравнением:,. . , . ■ : :/

V = 1/(1,9836 + 102475 е~т), где V — количество выделившегося диокси-

да углерода, %.

Для расы М (контроль) была характерна более продолжительная экспоненциальная фаза, менее интенсивное накопление дрожжевых клеток и значительное снижение бродильной активности, что может’ являться следствием многократных пассажей культуры в течение длительного времени.

Таким образом, исследование технологических характеристик новой расы дрожжей КМ-94 показало возможность и целесообразность использования ее в квасном производстве. Установлено, что она значительно превосходит по всем технологическим свойствам традиционно применяемую в производстве расу М.

ЛИТЕРАТУРА

1. Решение о выдаче патента РБ от 10.03.1999 г. № 970150 по заявке № 970150 от 19.03.1997 ’’Штамм дрожжей ЗассИаготусез сегеь'шае, используемый для сбраяшвания квасного сусла при производств--;” (ГТрибыльский В.Л., Косминский Г.И., Цед Е.А., Якиревич Л.М.).

Кафедра технолргии пищевых производств, , г

Поступила 08.01.2000 г.

663.479.1:579.67

' ОПТИМИЗАЦИЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТАВА КОМБИНИРОВАННОЙ ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБНОГО КВАСА

Е.А. ЦЕД, Г.И. КОСМИНСКИЙ, Л.М. ЯКИРЕВИЧ

Могилевский, технологический институт

Ранее установлено, что ароматобразующий стрептококк Streptococcus diacetilactis можно применять в производстве хлебного кваса в качестве возбудителя процесса молочнокислого брожения [I, 2]. Указанный микроорганизм вступает в симбиотические взаимоотношения с дроЖжами расы М и дает возможность получать квас с нормативными физико-химическими и высокими органолептическими показателями. Однако йспользо-

вание в комбинированной закваске единственного штамма молочнокислых бактерий не совсем целесообразно. Это связано, прежде всего, с вероятностью гибели штамма за счет явления фаголизиса, а также возможностью полной или частичной утраты технологических свойств в процессе многократного применения комбиниоованных заквасок

[3],

В связи с этим перспективным является использование многоштаммовых и разновидовых заквасок, более устойчивых к действию бактериофагов

[4], в которых при ассоциативном росте возможен

многосторонний стимулирующий эффект. Причем в качестве стимулирующих факторов могут выступать нуклеотиды, пурины, а также витамины группы В.

На основании этого нами составлялись и исследовались комбинированные закваски и полученные на их основе квасы с различным межвидовым сочетанием молочнокислых бактерий. При этом фоизводилась последовательная частичная замена штаммов р. Ве1аЬас{епит /3-11 и /3-13 на штаммы Би. (ИасеШас11з. Контролем служили комбинированная закваска и квас, приготовленные с использованием молочнокислых бактерий р, Ве1аЬас1егшт /3-11 и /3-13 и дрожжей расы М. Результаты исследований комбинированной закваски и сброженного кваса представлены соответственно в табл. 1 и 2.

Установлено, что использование ассоциаций микроорганизмов Э1г. сИасеШасИз со штаммами р. Betabacteriu.ni /3-11 и /3-13 дает лучшие результаты по сравнению с применением как контрольных микроорганизмов, так и штаммов Str. МасеШасИз [1, 2]. Это, вероятно, объясняется тем, что при ассоциативном росте один штамм

микроорганизмов стимулируется продуктами обмена веществ другого. Такого рода взаимоотношения описаны между различными молочнокислыми бактериями, в том числе между стрептококками и молочнокислыми палочками [4], к которым относятся штаммы р: Ве1аЬас1епит /3-11 и /3-13.

Кроме того, замена шмамма /3-11 на все изучаемые штаммы ароматобразующего стрептококка оказалась более эффективной, чем замена штамма /3-13. Это, видимо, объясняется тем, что в комбинированных заквасках с применением штаммов сИасеШасНэ и/3-11 не наблюдалось явления полного симбиотического сожительства по сравнению с применением штамма /3-13 и соответственно снижалась интенсивность обмена веществ обоих микроорганизмов. Это согласуется с выводом авторов [5] о возможности взаимного стимулирования микроорганизмов при совместном росте и без явлений полного симбиоза.

Из данных табл. 1 и 2 следует, что лучшими являлись ассоциации шмаммов /3-13 и дрожжей расы М с 5гг. <Иасеи1асИ& штаммами йх, йь, с1п и Л\Т

Таблица 1

Ассоциация микроорганизмов Содержание СВ. % Кислотность, см3 1 моль/дм3 р-ра КаОН/ЮО см3 закваски Концентрация дрожжевых клеток, млн/см3 Содержание

карбонильных соединений, мг-экв/100 г СВ ЛЖК диацетила ацетоина

мг/100 см3 закваски

/3-11+/3-13+М 7,2 3,4 18,5 10,88 8,6 0,2680 0,0234

£-и+<г,+м 7,0 4,5 35,5 ■ ■ к; 21,27 11,6 0,0422 0.0629

£-11+£г4+м 7,2 4,4 28.0 18,0 8,1 0,0380 0,0413

/3-11+4+м 7,2 3,7 24,5 10,88 .6,9 . 0,0285 0,0314

/?-11+а!6+М 7.0 3,8 32.5 : 14,05 15.2 0,0370 0,0566

/3-11+^10+М 7,2 3,5 V : 29,0 14.66 14,0 0,0350 0,0440

/М 1 +й?1 )+М 7,0 4,1 28,5 18,28 ' 12,6 0,0373 0,0485

/?-11+й12+М 7,2 4,0 29,0 ' 16,41 7,0 0,0296 0,0321

Д-П+^з+М 7.1 зд ’ 35,0 14,08 9,6 0,0342 0,0575

/?-11+^14+М 7,2 3,2 26,5 13,74 9,8 0,0292 0,0418

/?-11+%+М 7,2 3,8 29,0 15,11 8.5 0,0183 0.0369

^-11+^7+М 7,0 4,4 32,5 20,83 8,4 0,0241 0,0283

^-13+<г,+м 6,8 4.7 36,0 - 26,65 16,6 0,2906 0,641

/3-13+аГ4+М 7,0 4,6 30,5 ; 21.8 10,2 0,2083 0,0571

/?-13+Л5+М 7,2 3,9 26,0 14,9 9,7 0,1864 0,0395

/3-13+4+М 6,8 4,0 32,0 18.3 18,5 0,2814 0,0612

‘ /МЗ+^ю+М 7,0 3,6 30,0 15,61 17,8 0,2310 0,0412

0-13-К*и+М 7,0 4,2 33,5 19,28 14,0 0,2758 0,0443

/ЗТЗ+й12+М 7,0 4,5 ’• 30.5 '■ 18,3 9,2 0:2381 0,0395

/?-13+о!1з+М 7,0 4,2 ■ 33,0 17,66 11,4 0,2203 0,0695

/?-13+^|4+М 7,2 3,8 27,5 16,00 12,8 0,2317 0,0463

. /?-13+^|5+М 7,0 4,2 30,5 18,41 10,3 0,2156 0,0429

/М3!й|--М 6,8 4,6 35,5 24,65 12,4 0,2767 0,0381

ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2000 49

Таблица 2

Ассоциация микроорганизмов Содержание СВ, %. Кислотность, см3 1 моль/дм3 р-ра ЫаОН/100 см3 закваски Содержание

карбонильных соединений, мг-экв/ 100 г СВ ЛЖК диацетила ацетоина

нач. кон. мг/ 100 см3 закваски

,8-11+Д-13+М 2,8 2,2 2,0 24,16 7,0 0,2640 0,0215

^П+^+М 2,8 2,0 2,4 •; 38,34 14,0 • 0,0484 0,0673

/М 1+с(4+М 2,8 2,2 2,1 21,50 ’ 13,8 0,0315 0,0402

£-11+<5+М 2,8 2,4 2,0 20,34 10,6 0,0169 0,0274

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

р- п+сг6+м 2,8 2,2 2,3 36Д6 16,8 0,0366 0,0486

^-п+£г10+м 2,8 2,2 2,3 34,54 ' 15,2 0.0327 0,0645

£-И+с!и+М 2,8 2,2 2,2 30,15 13,8 0,0315 0,0538

2,8 2,0 2,3 Г- 1 34,05 9,8 .X * \ ' 5 • 0,0296 0,0351

/?-1 1+£^з+М 2,8 2,0 ; 2,2 , . 37,73 ", 12.2 ' 0,0332 0,0521

£-11+а!14+М 2,8 2,2 2,0 21,13 8,6 0,0168 0,0272

(8-11+й15+М 2,8 2,2 2,1 21,02 V ; 9,0 0,0184 0,0295

/?-11+й?17+М 2,8 2,0 . ; 2,4 34,09 11,2 0,0136 0,0254

/?-13+й?[+М 2,8 1,9 2,6 55,31 15,6 • 0,3356 0.0689

£-13+й4+М 2,8 2,2 2,2 \Г’ 26,71, 14,0 0,2904 0,0411

д-13+сг5+м 2’8 2.2 < к- ы 12.4 ; 0,1753 ■ 0,0290

,3-13+Й6+М . 2,8 2,0 2,5 42,83 Г; 18,5 0,3270 0,0671

/?-13+^10+М 2,8 2,0 2,4 40,44 15,8' 0,2516 0.0628

/?ТЗ+£?) ; +М 2,8 2,0 2,5 41,15 . : -15,4 0,3310 0,0495

/?-13+сг12+м 2,8 2,2 2.4 28,06 ; ■' ' 11,2 ' 0,2065 0,0331

/МЗ+г^з+М 2,8 2,0 2,6 43,15 15,9 0,3111 : 0,0596

/3-13+<*14+М 2,8 2,2 2,2 32,00 10,0 0,2704 0,0293

/3-13+<*!5+М 2,8 2,2 : 2,2 29,16 9,7 0,2388 0,028!

Й-13+^17+М 2,8 2,0 '■* 1 2,6 44.82 16.1 0,3287 0,0316

В пользу этого свидетельствовали значительное против 24,16 мг-экв на 100 г СВ, ЛЖК — 15,4-

снижение концентрации сухих веществ СВ по 18,5 против 7,0 мг на 100 см3 квас^ диацетила —

сравнению с контрольной закваской (на 2,5-5%), 0,3270-0,3356 против 0,2640 мг на 100 см3 кваса,

что в свою очередь взаимосвязано с активным ацетоина — 0,0316-0,0689 против 0,0215 мг на

накоплением биомассы дрожжей — 32,0-36,0 про- 100 см3 кваса. Полученные квасы обладали кисло-

тив 18,5 млн/см3, и интенсивное накопление сладким вкусом и ярко выраженным ароматом

кислотности — 4,0-4,7 против 3,4 см3 1 моль/дм3 ржаного хлеба.

раствора №ОН на 100 см3 закваски. Симбиотиче- Лучшей из выбранных ассоциаций была призна-

ские взаимоотношения сопровождаются повышен- на комбинированная закваска с использованием

ным образованием продуктов обмена веществ мик- Str. (НасеШасНь штамм а^ Л.р-13 + дрожжи расы

роорганизмов: карбонильных соединений— 18,3- М, а также квас, полученный на ее основе, что

26,65 против 10,88 мг-экв на 100 г СВ, ЛЖК — подтверждено патентом РБ [6].

12,4—18,5 против 8,6 мг на 100 см3 закваски, Проведенные исследования позволили устано-

диацетила — 0,2767-0,2906 против 0,2680 мг на вить, что микроорганизмы многощтаммовых и раз-

100 см закваски, ацетоина — 0,0381—0,0641 про- новидовых комбинированных заквасок, использу-

тив 0,0234 мг на 100 см3 закваски. емых для получения хлебного кваса, вступают

Квас, полученный на комбинированных заква- между собой в сложные биологические взаимоот-

сках с использованием указанных ассоциаций, так- ношения, критерием эффективности которых яв-

же отличался высокими физико-химическими по- ляется интенсивность обмена веществ развиваю-

казателями: отброд составлял 0,8-1,0 против 0,6% щихся микроорганизмов.

контроля^, кислотность — 2,5-2,6 против 2,0 см 1 Отобранная в ходе, эксперимента оптимальная

моль/дм"' раствора ЫаОН на 100 см‘ кваса, содер- ассоциация микроорганизмов была использована

жание карбонильных соединений — 41,15—55,31 при разработке рецептуры'кваса РуЙдновый [7].

ЛИТЕРАТУРА

J Косминский Г.И., гЦед Е.А., Якиревич Л.М. Изучение свойств ароматобразующего. стрептококка в производств? хлебного кваса // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1996. _ № 3-4. — G. 29-30.

J. Косминский Г.И., Цед Е.А., Якиревич Л.М. Получение хлебного кваса с использованием; в комбинированной за-хваске новых молочнокислых бактерий / / Изв. вузов. Пищевая технология. — 1996. — № 5-6. — С. 47-48.

I!. Rollins Е.В. Behavior Ind use of Lactis Streptococcus and their bacteriophages // Dairi Sci. — 1962. — 45. — S. 552.

■1 Микробиология продуктов животного происхождения / Г. Мюнх, X. Заупе, М. Штрайтер и др.; Пер. с нем. — М.: Агропромиздат, 1985. — 592 с.

5. Daviya R.S., S-eck M.l, SymEiosis among Lactis ‘Streptococcus / / Dairi Sci. — 1962. — 45, — № 5. — S. '607-611.

6. _Пат. 1473 РБ, МКИ: С 12 G 3/00, A 23 !. 2./ОО. Способ производства 'кваса / Л.М. Якиревич, Г.И. Косминский, Е.А. Цед и др. — Заявл. 21.07.94; Опубл. 16.12.96. — Б.И. — № 4.

7. Квас хлебный Рубиновый. РЦ РБ 00966671.471.244-96.

Кафедра технологии пищевых производств

Поступила 08,01.2000 г.

641.563.002.611

ОБОСНОВАНИЕ АССОРТИМЕНТА ПРОДУКТОВ ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Г,М. ЗАЙКО, М.Ю, ТАМОВА, К Т ШАМКОВА

Кубанский государственный технологический университет

Продукты лечебно-профилактического назначения на основе пектина с добавлением /3-каротина предназначены для применения в лечебных учреждениях и на' пунктах спецпитания предприятий с вредными условиями труда. Необходимы рецептуры, позволяющие готовить эти изделия непосредственно перед употреблением (в пищеблоках), и нормативная ; документация для приготовления этих продуктов в консервированном виде. Ассортимент должен'быть разнообразным и удовлетворять запросам различных возрастных групп населения. Рассчитанная энергетическая ценность позволит включать изделия в рационы питания с гарантированным поступлением в организм необходимого количества пектиновых веществ.

С целью теоретического обоснования ассортимента и рецептур продуктов профилактического питания изучена связывающая способность пектина по отношению к тяжелым и радиационным металлам. По данным Краснодарской санэпидемстанции, наиболее часто встречающимися тяжелыми металлами, с которыми приходится контактировать рабочим на крупных предприятиях, являются свинец и никель. Изучена связывающая способность пектина в присутствии вкусовых веществ пищевых продуктов — сахарозы, хлорида натрия, лимонной кислоты и гидрокарбоната натрия. Для этого был поставлен многофакторный эксперимент, запланированный с помощью рототабельных планов второго порядка Бокса-Хантера.

В бостав модельных растворов в качестве компонентов входили пектин, лимонная кислота, сахар, соль и сода. Их масса варьировалась в следующих пределах, г: пектин и Лимонная кислота (факторы * и *2) — от 0 до 2, сахар (*3) — от 0 до 60, соль (*4) — от 0 до 4, сода (*5) — от 0 до 2, что соответствовало изменению их величин в безразмерном масштабе от -2 до 2. Использовали яблочный и свекловичный пектины. Определено, что по связывающей способности яблочный пектин незначительно..уступает'свекловичному, а поскольку 'по вкусовым1 качествам и технологическим требо-ванмм, преяъй'й.глемъм к т\Ш\е.кь\х

продуктов, наиболее применим яблочный пектин,

в дальнейшем исследования проВдили именно с ним.

Связывающую способность пектина по отношению к металлам определяли титрометрическим методом. Связывание пектином свинца варьирует в пределах 51,9-91,6%, никеля — 12,8-52,0%. После обработки результатов эксперимента и отсева незначимых коэффициентов получены следующие уравнения регрессии:

У, = 88,18 + 3,18*, + 4,60*2 + 3,18*6 -- 4,21ХХ + 3,20ВД, + 5, МВД -

- 2,8)1 - 2,40Х2; ” (1)

У2 = 13,49 + 3,15*, - 6,57Х2 + 3,52*5 -- 5,19*2*5 + 6,22*/ + З,20*32, (2)

где У[ и У?;— связывание свинца и никеля, %

Число степеней свободы Д и [2, табличные и расчетные значения критерия Фишера Fтa6л и составили: для свинца Д = 18, Д = 5, Ршбя = 4,6, ^рас, = 4-31; Для никеля Д = 20, I, = 5, = 4,6,

К* = 4.°3-

Так как в обоих случаях Т7 6л > Р , то оба уравнения регрессий адекватны экспериментальным данным. Остаточная дисперсия и дисперсия адекватности приведены в табл. 1 для уравнения регрессии с отсеянными переменными.

Таблкца /

Наименование Связывание Связывание

параметра свинца никеля

Дисперсия воспроизводи-с2 мости, * вое 22,06 36.35

2 Остаточная диспераия. 50£Т 79,03 10,62

Дисперсия адекватняйй£5“ 1 ад 95,21 42,78

Для теоретического обоснования технологии и прогнозирования свойств консервированных продуктов питания с пектином изучено изменение молекулярной массы и связывающей способности пектинов в процессе термической обработки их растворов,. 1У1о.1\ек5%1ярна5\ масса является окн.ой из главных характеристик пектина, определяющей

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.