Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология продуктов функционального питания. Учебное пособие.pdf
61
Уменьшение влияния сезонных изменений состава молока на
развитие и биохимическую деятельность молочнокислых бактерий
можно достичь разными путями. Весьма целесообразно применять
симбиотические закваски, в состав микрофлоры которых входили бы
компоненты, снабжающие молочнокислые бактерии недостающими
им факторами роста и регулирующие азотный обмен этих микроорганизмов. Важным моментом получения высококачественных пробиотических продуктов с использованием микроорганизмов является необходимость обеспечения высокой эффективности всех стадий технологического процесса.
Основные технологические операции получения кисломолочного продукта:
- приемка и подготовка сырья;
- очистка;
- нормализация;
- гомогенизация;
- пастеризация;
- охлаждение до температуры заквашивания;
- заквашивание культурой;
- сквашивание;
- перемешивание, охлаждение;
- созревание (при необходимости);
- внесение наполнителей;
- розлив, упаковка, маркировка;
- хранение, транспортировка.
Для получения продуктов функционального назначения важное
значения приобретают следующие этапы производства:
1-й этап – приготовление заквасочных культур. Для этого используют производственные штаммы микроорганизмов, которые
предварительно прошли тщательную проверку на безопасность и имеют клинически доказанный позитивный эффект на организм человека.
2-й этап – подготовка сырья и материалов. Используемое сырье
и материалы также должны проходить тщательную проверку в соответствии с регламентируемыми Госсанэпиднадзором России требованиями к сырью и материалам, используемым для изготовления детских и лечебных продуктов питания. С микробиологической точки
зрения наиболее целесообразно использовать в технологическом процессе стерильное сырье и материалы, что достигается применением
специальных установок, позволяющих обеспечить высокотемператур-
62
ную стерилизацию (140 °С в течение нескольких секунд), стерилизацию автоклавированием или ультрафильтрацию.
3-й этап – заквашивание питательной основы путем внесения в
асептические ферментаторы производственной закваски в необходимом объеме и контроль за процессом по регламентированным параметрам (количество жизнеспособных клеток, рН, температура, содержание кислорода, время ферментации и т. д.). Наиболее часто бифидосодержащие закваски вносят в молоко, охлажденное до 40-42 °С Внесение в состав заквасок помимо бифидобактерий лактобацилл или молочнокислых стрептококков позволяет получать готовый молочнокислый продукт через 6-7 ч инкубации при 38 °С. Обычно ферментацию
ведут до достижения рН 4,8 – 4,4, после чего его без резкого перемешивания во избежание разрушения сгустка охлаждают до 20-25 °С и
расфасовывают. Именно при этой температуре готовый бифидосодержащий продукт, как и другие кисломолочные продукты, имеет наилучшую вязкость и стойкость сгустка. Процесс упаковки при указанной температуре не рекомендуется затягивать больше 2-х часов.
4-й этап – асептический розлив. Асептически расфасованный
продукт следует охлаждать с температуры 20-25 °С до 6 °С в течение
8-10 часов, поскольку ускоренное охлаждение может вызвать нарушение структуры кисломолочного продукта.
5-й этап – контроль готовой продукции по органолептическим,
микробиологическим и другим показателям.
Принципиальная технологическая схема получения кисломолочного продукта представлена на рисунке 2.
Молоко с жирностью 3,6-4,0 % поступает на предприятие в приемную ванну (ПВ), далее проходит через фильтр (Ф), где очищается от
грубых механических и естественных примесей. Очищенное молоко с
помощью насоса (Н
) поступает в пластинчатый охладитель (ПО), где
1
охлаждается до температуры 4-6 ºС путем подачи ледяной воды в
межпластинчатое пространство. Охлажденное молоко поступает в
танк хранения (ТХ), где хранится не более 12 часов. Далее молоко подается в пластинчатый нагреватель (ПН), где нагревается до температуры сепарирования 40-45 °С. Затем подогретое молоко сепарируется
в сепараторе-нормализаторе (СН), в целях получения молока с необ-
ходимой жирностью, дополнительно при сепарировании происходит
очистка молока. Из сепаратора-нормализатора нормализованное моло-
ко насосом (Н
) подается в секцию регенерации тепла пастеризацион-
2
но-охладительной установки (ПОУ) (или стерилизационно – охлади-
63
тельной установки), где нагревается встречным потоком пастеризованного горячего молока до температуры 55-60 °С. Нагретое молоко
поступает в гомогенизатор (Г), после чего гомогенизированное молоко
направляется в секцию пастеризации пастеризационно-охладительной
установки. Молоко после пастеризации поступает в выдерживатель и
через секцию регенирации тепла подается в секцию охлаждения, где
оно охлаждается до температуры заквашивания. Пастеризованное
нормализованное молоко поступает в танк сквашивания (ТС) куда
также вносится закваска. Заквашенное молоко перемешивается в течение 10-15 минут. Продолжительность процесса сквашивания зависит
от применяемой закваски, температуры и требуемой кислотности готового продукта. После получения сгустка продукт перемешивают,
охлаждают до температуры 18-20 °С и направляют на фасовку и упаковку.
64
Рис. 2. Принципиальная технологическая схема получения кисломолочного продукта
функциионального назначения
65
В последние годы на рынках России появились многочисленные
отечественные продукты функционального назначения, выпуск которых осуществляется в промышленных масштабах (кисломолочные
«Бифидумбактерин», «Бивит», «Бифилайф», «Бифидокефир», «Бифидок», продукты серии «Умка», «Агу» и др.). В России разработаны
рецептуры и организовано производство эффективных в лечебнопрофилактическом отношении продуктов функционального питания в
виде сыра, мороженого, разнообразных десертов и пр. А также ряда
напитков на основе немолочного сырья, например, кваса, соков и т. п.
В последние годы, преимущественно за рубежом, стали создаваться пробиотические и лекарственные препараты и продукты питания, в основе которых лежат не целые клетки живых бифидобактерий,
а те или иные структуры клеток микроорганизмов или продукты их
метаболизма.
Лабораторная работа
Определение содержания молочнокислых бактерий
и бифидобактерий в продуктах функционального назначения
Цель работы: изучить методы определения количества пробиотических микроорганизмов в продуктах функционального назначения.
Ход работы
Подготовка и отбор образцов. Отбор проб и подготовку их к
анализу осуществляют в соответствии с ГОСТ 9225–84.
Для анализа кисломолочных напитков, в том числе и содержащих бифидобактерии, отбирают целые, не поврежденные упаковки
продукта. Перед вскрытием поверхность упаковки обмывают, протирают, чтобы избежать контаминации продукта. Вскрытие упаковки
производят в асептических условиях. Поверхность упаковки протирают 70 % этиловым спиртом, край упаковки надрезают профламбированными ножницами. Предварительно продукт в упаковках тщательно
перемешивают. Каждую отобранную пробу (упаковку) анализируют
отдельно. Из каждой упаковки пипеткой отбирают 10 см
ного продукта, помещают в стерильную колбу объемом 250 см
тем нейтрализуют. Для этого на 10 см
рильную колбу добавляютр 1,0 см
рокарбоната с массовой концентрацией 100 г/дм
3
исследуемого продукта в сте-
3
стерильного раствора натрия гид-
3
3
кисломолоч-
3
и за-
; содержимое пере-
мешивают с использованием стерильных приспособлений. К нейтра-
66
лизованному образцу продукта добавляют стерильный физиологический раствор (стерильную воду, стерильный буферный раствор) до
достижения общего объема пробы 100 см
но перемешивают. Таким образом, получают первое разведение продукта (10
-1
). Пипетку промывают до 10 раз полученной смесью. По-
3
, после чего смесь тщатель-
следующие десятикратные разведения продукта готовят, внося в 9 см
физиологического раствора по 1 см3 предыдущего разведения продукта. При этом смесь каждый раз тщательно перемешивают. Для приготовления каждого разведения берут новую стерильную пипетку.
Для определения молочнокислых бактерий в твороге или сыре
взвешивают 10 г продукта, соблюдая правила стерильности, переносят
навеску в стерильную ступку и растирают, порционно добавляя стерильный физиолгический раствор общим объемом 90 см
ленную суспензию переносят в колбу и получают исходное разведение
продукта 10
–1
.
3
. Приготов-
Для приготовления разведений сухих заквасок или бактериальных
препаратов края флакона или пакета протирают спиртом, край флакона
обжигают и вынимают пробку, а пакет надрезают профламбированными ножницами. Взвешивают 1 г исследуемого материала в стерильной
или профламбированной ступке, закрытой стерильной крышкой, тщательно растирают, добавляя небольшое количество стерильного физиологического раствора или фосфатного буфера из колбы, содержащей 99
3
см
раствора или буфера. Суспензированный материал переливают в
колбу с оставшимся раствором и таким образом получают разведение
сухой закваски или бактериального препарата 10
–2.
Из продуктов или их исходных разведений готовят следующие
десятикратные разведения в соответствии с допустимым количеством
микроорганизмов, указанным в нормативно-технической документации. В таблице 5 приведены разведения молочных продуктов для посева на питательные среды. Для посева в агаризованную среду отбирают те разведения продукта, при посеве которых на чашках Петри
вырастает от 15 до 150 колоний.
3
67
Таблица 5 – Необходимые разведения молочных продуктов
Разведения,
используемые для посева
Кисломолочные напитки, жидкие и сухие закваски, творог, сметана, сыры
Бактериальные препараты молочнокислых бактерий
Сухие кисломолочные продукты
10
-6
; 10
-7
; 10
-8
Продукты, содержащие бифидобактерии
для определения в них количества молочнокислых бактерий
Наименование продукта
-6
-7
-8
-7
; 10
-11
; 10
-9
-8
10
10
10
-9
-5
; 10
; 10
; 10
-10
-6
; 10
; 10
; 10
Определение содержания молочнокислых бактерий в изучаемых
образцах. Определение молочнокислых бактерий в ферментированных
молочных продуктах проводится в соответствии с требованиями
ГОСТ 10444.11–89, который распространяется на пищевые и кисломолочные продукты, закваски и бактериальные препараты молочнокислых микроорганизмов.
Для учета молочнокислых бактерий в ферментированных молочных продуктах, заквасках и бактериальных препаратах чашечным
методом в качестве питательной среды используют агар с гидролизованным молоком, среды МРС-2, МРС-4, капустный агар с мелом и др.
(см. приложение).
По 1 см
ранее маркированной крышкой и заливают 10–15 см
3
каждого разведения засевают в две чашки Петри с за-
3
расплавленной и
остуженной до 40–45 °С агаризованной средой. Сразу после заливки
агара содержимое чашки Петри тщательно перемешивают путем легкого вращения по горизонтальной поверхности для равномерного распределения посевного материала. После застывания агара чашки Петри переворачивают крышками вниз и термостатируют при температуре 30±1 °С в течение 72 ч. Количество выросших колоний подсчитывают в каждой чашке, поместив ее на темном фоне вверх дном, пользуясь лупой с увеличением в 4–10 раз. При большом числе колоний и
равномерном их распределении в питательном агаре дно чашки Петри
делят на четыре и более одинаковых секторов, подсчитывают число
колоний в двух-трех и более секторах, но не менее чем на 2/3 поверхности чашки, находят среднее арифметическое число колоний и умножают на общее количество секторов всей чашки.
68
Количество микроорганизмов в 1 см3 продукта (Х, КОЕ/см3) вы-
,10пaХ ⋅=
числяют по формуле
где Х – количество живых молочнокислых бактерий в 1,0 см
продукта;
а – среднее количество колоний в чашках Петри засеянных в 2-х
рядах разведений продукта;
10 – коэффициент децимального разведения;
n – показатель разведения продукта, в котором производился
подсчет колоний молочнокислых бактерий.
За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое, полученное по всем чашкам.
Определение количества бифидобактерий в образцах. Готовят
два ряда питательных сред, каждый по пять пробирок, содержащих
среду Блаурокка (кукурузно-лактозную (КЛС) или гидролизатномолочную (ГМС) среду). Для определения количества бифидобактерий в материале, в микрофлоре которого присутствуют молочнокислые бактерии, в составе используемых сред массовую долю агара увеличивают и при проведении анализа в готовые среды перед расплавлением вносят 0,2 см
3
раствора неомицина из расчета на 20 см3 среды
(см. приложение).
Перед использованием среду следует нагреть на кипящей водяной бане для удаления содержащегося в ней растворенного кислорода.
При использовании плотных питательных сред их следует разогреть
до полного расплавления агара и затем остудить до температуры
(40±2) ºС. Внесение посевного материала в среду осуществляют начиная с последнего разведения, внося в последнюю пробирку каждого из
2 рядов среды по 1 см
разом вносят по 1 см
3
разведения продукта 1·10-8, затем таким же об-
3
разведений 10-7; 10-6; 10-5;10-4. При внесении разведения продукта в среду производят тщательное энергичное перемешивание (круговыми движениями, имитирующими центрифугирование). Для каждого посева берут новую стерильную пипетку.
Пробирки с посевами образцов продукта выдерживают в термо-
стате с температурой 37±1 °С в течение 72±1 ч, просматривая посевы
через 24-48 часов. Допускается предварительный учет через 48±1 ч с
последующим окончательным учетом через 72±1 ч.
3
69
По окончании инкубирования учитывают последние пробирки, в
,10
п
aХ ⋅=
Номера пробирки со средой
Разведение продукта
№ 1
10-4
№ 2
10
-5
№ 3
10
-6
№ 4
10
-7
№ 5
10
-8
которых выросли колонии, типичные для бифидобактерий, – в виде
«гвоздиков», «вытянутых веретен», иногда в виде «полос», расположенных вдоль пробирки (в плотных средах – в виде крупных «дисков»
или «гречишного зерна»), и записывают разведение пробирки. Выросшие колонии подсчитывают.
Из типичных колоний готовят фиксированные мазки, окраши-
вают по Граму. Бифидобактерии окрашиваются по Граму положительно, в мазках имеют вид тонких мелкозернистых, слегка изогнутых
палочек с бифуркациями на концах или без них; располагаются группами, в виде римских пятерок (V), имеют T-, Y-образные формы, ско-
плений в виде китайских иероглифов, могут образовывать короткие
цепочки.
Вычисление содержания живых бифидобактерий в 1,0 см
дукта (Х, КОЕ/см
3
) проводят по формуле
3
про-
где Х – количество живых бифидобактерий в 1,0 см
3
продукта;
а – среднее количество колоний в чашках Петри, засеянных в
двух рядах разведений продукта;
10 – коэффициент децимального разведения;
n – показатель разведения продукта, в котором производился
подсчет колоний бифидобактерий.
При обнаружении бифидобактерий микроскопированием мазков
придонного материала из того разведения, в котором не было отмечено видимого роста колоний, учитывают степень этого разведения.
Для удобства подсчетов полезно пользоваться нижеприведенной
схемой.
70
Пример расчета. При исследовании первого образца в пробирках
№ 3 выросло в первом ряду 5 типичных колоний, а во втором ряду – 3
колонии; отсюда результат по первому образцу будет записан следующим образом: количество бифидобактерий составляет 4·10
КОЕ/см3 продукта.
Если в пробирках № 3 в обоих рядах не отмечено формирования
типичных колоний, а при микроскопировании мазков из придонного
материала выявлены бифидобактерии, то результат записывается следующим образом: содержание бифидобактерий составляет 10
КОЕ/см
3
(при условии, что в предыдущих пробирках был отмечен рост
типичных колоний). Также проводят учет результатов по второму и
третьему образцам.
За окончательный результат при оценке качества продукта принимают среднеарифметическое значение результатов, полученных из
трех отобранных образцов (потребительских упаковок).
Задание по теме:
1. Приготовить фиксированные, окрашенные метиленовым синим препараты кисломолочных продуктов. Найти в препаратах бифидобактерии и молочнокислые бактерии различных видов. Зарисовать и
описать полученную микроскопическую картину.
2. Провести анализ по определению содержания молочнокислых
бактерий и бифидобактерий в исследуемом продукте. Сделать выводы
по работе.
Лабораторная работа
Влияние условий хранения на количество пробиотических
микроорганизмов в продуктах питания
Цель работы: изучить влияние условий хранения на микробный
состав продуктов функционального назначения.
Ход работы
Для анализа используют не менее 12 упаковок конкретного продукта. Упаковки тщательно отбирают, следя за тем, чтобы они не имели повреждений. Отбор проб и подготовку их к анализу осуществляют
в соответствии с требованиями ГОСТ 9225-84 (см. выше).
Хранение продукта осуществляют в неповрежденных упаковках
в следующих условиях:
6
6