Порівняльний аналіз основних показників культивування термофільних культур у молоці та живильних середовищах для накопичення біомаси. Стандартизація середовища за вмістом вуглеводів і розчинного білка. Урожайність бактерій заквашувальних композицій.
Аннотация к работе
Український державний університет харчових технологійНауковий керівник : кандидат біологічних наук, Кігель Наталя Федорівна, Технологічний інститут молока та мяса УААН, завідуюча відділом біотехнології Офіційні опоненти : доктор біологічних наук, професор, член-кореспондент НАН України, Підгорський Валентин Степанович, Інститут мікробіології та вірусології НАН України, заступник директора з наукової роботи кандидат технічних наук, доцент Янковська Нонна Євгенівна, Інститут післядипломної освіти УДУХТ, завідуюча кафедрою переробки мяса і молока Одеса, Захист відбудеться “24” жовтня 2001р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.058.03 при Українському державному університеті харчових технологій за адресою: 01033, м.Аналіз стану розвитку сучасних біотехнологій виробництва заквашувальних препаратів для молочної промисловості показав перспективність проведення розробок зі створення бактеріальних препаратів для безпосереднього внесення у підготовану молочну основу, так званих препаратів прямого внесення. Заквашувальні препарати прямого внесення у порівнянні із звичайними бактеріальними концентратами характеризуються рядом переваг. Таким чином, використання заквашувальних препаратів прямого внесення зменшує матеріальні витрати на виробництво продукції і збільшує можливості випуску молочних продуктів гарантованої якості. В багатьох країнах з високим рівнем розвитку промисловості бактеріальні препарати прямого внесення знаходять все більше застосування. Робота виконувалась у відділі біотехнології Технологічного інституту молока та мяса УААН в рамках науково-дослідної роботи “Розробити технологію бактеріальних препаратів прямого внесення для ферментованих молочних продуктів” (1998-2000 р.р., державний реєстраційний номер 98U000534), яка входила до науково-технічної програми УААН “Переробка молока та мяса” (1996-2000р.р.).У першому розділі узагальнено дані сучасної наукової та патентної інформації з таких пріоритетних питань при створенні ефективних нових технологій бактеріальних препаратів як: селекція штамів і створення заквашувальних комбінацій із стабільними біотехнологічними властивостями; оптимізація складу живильного середовища та умов культивування заквашувальних культур і їх комбінацій, підвищення урожайності та виходу біомаси; оптимізація умов заморожування та сушіння бактеріальних суспензій, забезпечення максимального виживання і збереження метаболічної активності культур; розробка складу захисних середовищ і визначення оптимальних співвідношень між кількістю мікробної біомаси і концентрацією протекторних компонентів. Оцінку біотехнологічних властивостей промислових штамів та їх комбінацій проводили за показниками: активності зсідання молока і чисельності клітин; активності зброджування вуглеводів; граничної кислотності в молоці; протеолітичної активності; антагоністичної активності по відношенню до умовно-патогенних штамів та здатності до росту у виробничих середовищах для накопичення біомаси. Основними критеріями відбору були: середня активність кислотоутворення; здатність до сумісного розвитку в комбінації штамів; синтез вязких полімерів та ароматичних речовин та органолептичні показники, на підставі яких до складу заквашувальної комбінації СІ-1 типової для йогурту залучено штами S.thermophilus 2120, 2127, 2137 та L.bulgaricus 3506, а до заквашувальної комбінації з високою антагоністичною активністю СІ-2 додатково введено штам L.acidophilus 3105. Розвиток йогуртової композиції у середовищі, що використовується для виробництва багатьох бакконцентратів, і основу якого складає 3% гідролізоване протосубтиліном знежирене молоко (далі СЗМ) і С/N=2,5, характеризується тривалою лаг-фазою Tl=9,5 год (рис.2) та урожайністю 0,11 мг/мл сухого бактеріального залишку. Оцінка біотехнологічних параметрів культивування показала, що урожай біомаси та економічний коефіцієнт для обох заквашувальних комбінацій були найбільшими у середовищі з вмістом СЗМ 2% (табл.3).Дисертацію присвячено теоретичному обгрунтуванню та розробці технологічних підходів щодо вирішення практичних задач поліпшення якості та розширення асортименту бактеріальних препаратів, які виробляються в Україні. Проведено селекційні дослідження штамів за виробничо-цінними ознаками та створено стабільні композиції молочнокислих бактерій, придатні для промислового культивування: типової для йогурту (Streptococcus salivarius ssp. thermophilus та Lactobacillus delbrueckii ssp.bulgaricus) та з підвищеною лікувально-профілактичною дією, завдяки додатковому залученню штаму Lactobacillus acidophilus. Збільшення співвідношення вуглеводів до розчинного білка вдвічі дозволило скоротити тривалість лаг-фази при культивуванні йогуртової композиції з 9,5 год до 2,2 год, а урожайність біомаси підвищити з 0,11 до 0,55 мг/мл. Запропоновано білкові компоненти живильного середовища використовувати як захисні, для підвищення виживання мікроорганізмів в процесі сушіння, та для нормалізації чисельності бактерій в сухому препараті.