И выбор оптимальных условий их культивирования

Важным этапом создания консорциума микроорганизмов является изучение сочетаемости его микроорганизмов, которая определяется не только свойствами исходных заквасок, но и их взаимодействием при совместном культивировании.

В этой связи целью экспериментальных исследований являлось определение сочетаемости выбранных ассоциатов молочнокислых и пропионовокислых бактерий и оптимальных температур их культивирования.

Сочетаемость микроорганизмов исходных заквасок определяли согласно методике ВНИМИ [13]. При составлении консорциума в молоко вносили исходные ассоциаты в соотношении 1:1. Результаты исследований представлены в таблице 4. Сочетаемость ассоциатов определяли по продолжительности свертывания молока композициями заквасок по сравнению с продолжительностью свертывания каждой закваски, входящей в состав композиции при равных органолептических показателях.

Учитывая, что бактериальный концентрат для йогурта, простокваши, напитка «Снежок» имеет оптимальную температуру роста (40±1)⁰С, а бактериальный концентрат пропионовокислых бактерий – (30±1)⁰С, то для исследования сочетаемости кроме оптимальных температур, исследовали промежуточную температуру (35±1)⁰С.

Таблица 4

Сочетаемость заквасок и их комбинаций

Как показывают данные таблицы 4, при изучении сочетаемости микроорганизмов заквасок наблюдается ускорение процесса образования сгустка, что указывает на стимулирующее действие микроорганизмов заквасок друг на друга, и на то, что они не оказывают угнетающего воздействия друг на друга при совместном культивировании, а, следовательно, на их основе можно получить консорциум.

На следующем этапе были изучены основные биотехнологические свойства комбинаций ассоциатов в соотношении 1:1 при различных температурах культивирования (табл. 5). Оптимальные температурные режимы культивирования микробного консорциума устанавливали по органолептическим показателям, количеству жизнеспособных клеток молочнокислых и пропионовокислых бактерий и количеству витамина В₁₂ .

Таблица 5

Основные биотехнологические свойства сочетаний ассоциатов
в соотношении 1:1 при различных температурах культивирования

Из полученных данных видно, что с возрастанием температуры культивирования ассоциатов (в сочетании 1:1) от (30±1) ⁰С до (40±1)⁰С увеличивается титруемая кислотность - от (87,5±2) ⁰Т до (100,2±2)⁰Т, снижается величина активной кислотности - с (4,72±0,1) до (4,65±0,1).

Температура сквашивания молока повлияла на характер образуемых сгустков. Сквашивание молока сочетанием ассоциатов заквасочных культур при температуре (35±1) ⁰С и (40±1) ⁰С характеризуется образованием плотного, ровного сгустка, тогда как при температуре (30±1) ⁰С он менее прочный и дряблый.

Повышение температуры культивирования сочетания заквасочных культур понижает количество жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий с (9,70±0,16) до (9,40±0,17) КОЕ в 1 см³.

В результате проведенных исследований установлено, что при температуре (35±1)⁰С наблюдается высокая активность ферментации молока, количество клеток пропионовокислых бактерий составляет (9,78±0,18) и молочнокислых бактерий (9,48±0,19)в 1 см³ при хороших органолептических показателях продукта.

Полученные экспериментальные данные позволили выбрать оптимальный температурный режим для микробного консорциума
(35± 1)⁰С, который использовался для дальнейших исследований.

2.3. Выбор оптимального соотношения ассоциатов
для получения микробного консорциума

Для управления микробиологическими процессами ферментации молочных сред консорциумом микроорганизмов необходимо учитывать не только взаимное влияние ассоциатов друг на друга, но и их соотношение.

При выборе оптимального соотношения ассоциатов для микробного консорциума использовали различные соотношения между бактериальным концентратом для йогурта, простокваши, напитка «Снежок» - КТСБ и концентратом пропионовокислых бактерий – КП - (1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:8), культивируя их при выбранной температуре (35±1)⁰С.

Выбор оптимального соотношения заквасочных культур микробного консорциума проводили с учетом органолептических показателей, активности микробного консорциума, количества жизнеспособных клеток молочнокислых и пропионовокислых бактерий и количеству витамина В₁₂. (рис. 9 - 10 и таблица 6).

Рис. 9. Содержание клеток молочнокислых
и пропионовокислых бактерий в микробном консорциуме (КТСБ:КБ) при различных соотношениях ассоциатов

Рис. 10. Содержание витамина В₁₂ (мкг/100г)

в микробном консорциуме (КТСБ:КП)

при различных соотношениях ассоциатов

Увеличение доли пропионовокислых микроорганизмов в составе консорциума микроорганизмов сопровождалось увеличением продолжительности процесса сквашивания с (5,0±0,1)ч до ч до (6,0±0,1)ч, снижением кислотности со (98,2±1) ⁰Т до (92,5±1)⁰Т, увеличением содержания витамина В₁₂.

Анализ полученных данных показал, что лучшими свойствами обладал микробный консорциум при температуре культивирования (35±1)⁰С и соотношении ассоциатов КТСБ и КП 1:7.

При этом соотношении микробный консорциум обладал хорошими органолептическими показателями, характеризовался высоким содержанием витамина В₁₂, необходимой энергией кислотообразования, что свидетельствует о наличии симбиотических связей между ассоциатами и активном развитии пропионовокислых бактерий в микробном консорциуме.

Количество жизнеспособных клеток молочнокислых и пропионовокислых бактерий в микробном консорциуме составляло 10⁹ КОЕ/см³.

Консорциум микроорганизмов, где плотность популяций достигает 10⁹ КОЕ в 1 см³, представляет пример взаимовыгодного межвидового сотрудничества, что обеспечивает повышение биотехнологических и пробиотических свойств комплексной закваски, поэтому дальнейшие исследования проводили с использованием этого соотношения.