Примечание: + - титруемая кислотность 90оТ и выше, - титруемая кислотность от 70 до 90оТ, - титруемая кислотность от 50 до 70оТ, - титруемая кислотность менее 50оТ.
Для определения концентрации поваренной соли на выживаемость клеток, в питательную среду вносили поваренную соль разной концентрации (от 0 до 12 % к массе среды). Посев культур осуществляли на питательную среду MRS в стерильных условиях. После чего культивировали в автоклаве при 30оС в течение 48 часов и вели подсчет клеток.
Влияние концентрации поваренной соли на выживаемость клеток выбранных микроорганизмов показано на рисунке 1.
Рисунок 1. Выживаемость клеток микроорганизмов в зависимости от концентрации соли
Полученные данные, свидетельствуют о большей толерантности к поваренной соли культуры staphilococcus carnosus, в отличие от остальных исследуемых культур.
В технологии производства сырокопченых колбас большое значение имеет значение рН фарша, по которой судят о скорости ферментации и накопление кислот. Быстрое снижение рН фарша способствует также торможению развития патогенной микрофлоры и улучшает качество готового продукта.
Для определения скорости снижения рН проводили посев микроорганизмов на питательные среды в стерильных условиях в боксе, доза инокулята составляла 1 г/см3, после чего культивировали в автоклаве в течение 12 ч при температуре 30оС. После чего определяли рН среды.
Динамика изменения рН среды при культивировании микроорганизмов представлена на рисунке 2.
Рисунок 2. Изменение рН среды при культивировании микроорганизмов
Исходя из приведенных характеристик, нами из пяти штаммов были выбраны три штамма для консорциума микроорганизмов: Lactobacillus plantarum, Bifidobacterium siccum, Staphylococcus carnosus.
Lactobacillus plantarum был выбран из-за высокой толерантности к соли и меньшей потребности в витаминах, необходимых для роста, по сравнению с lactobacillus casei, bifidobacterium siccum за высокую толерантность к соли и протеолитическую активность, по сравнению с bifidobacterium bifidum.
В дальнейшей нашей работе мы проанализировали биохимическую активность выбранных культур на питательных средах.
Для этих целей нами был взят модельный фарш, состоящий из говядины жилованной второго сорта.
При культивировании на модельный фарш определяли следующие показатели, свидетельствующие о росте микроорганизмов изменение рН среды (рис. 3), динамику накопления молочной кислоты (рис. 4) и динамику гидролиза белков питательной среды (рис. 5) в течение 24 часов культивирования.
Рисунок 3. Изменение рН среды при росте бактерии на модельном фарше
Рисунок 4. Динамика накопления молочной кислоты в процессе роста микроорганизмов на модельный фарш
Рисунок 5. Динамика гидролиза белков модельного фарша при культивировании микроорганизмов
При культивировании Lactobacillus plantarum рН модельного фарша снизился, по сравнению с начальным показателем на 19 % к 24 часам культивирования, количество накопившейся молочной кислоты составило 27 мг%, степень гидролиза белков - 17 % к начальной величине. При культивировании Bifidobacterium siccum рН снизился на 14 %, количество молочной кислоты составили 20 мг%, степень гидролиза белков 13 % к начальной величине. Для Staphylococcus carnosus, соответственно, эти данные составили, рН снизился на 15,8 %, количество молочной кислоты 30 мг%, степень гидролиза белков - 19% к начальному соответственно.
Анализируя полученные данные, можно сказать, что выбранные штаммы микроорганизмов растут на модельном фарше, о чем свидетельствует накопление молочной кислоты и снижение рН среды, так же происходит расщепление белков соединительной ткани коллагена, идет накопление свободных аминокислот и полипептидов, о чем свидетельствует изменения динамики гидролиза белков.
Для определения степени действия культур в различных соотношениях нами было произведено культивирование на модельный фарш выбранных бактерии в следующих комбинациях - Lactobacillus plantarum + Bifidobacterium siccum, Staphylococcus carnosus + Lactobacillus plantarum, Staphylococcus carnosus + Bifidobacterium siccum. В ходе культивирования определялись те же показатели, что и при культивировании каждого вида в отдельности.
Результаты исследований представлены на рисунках 6-8.
Рисунок 6. Значения рН среды при культивировании бактерии в различных сочетаниях на модельный фарш
Рисунок 7. Динамика накопления молочной кислоты при культивировании бактерии в различных сочетаниях на модельный фарш
Рисунок 8. Динамика гидролиза белков модельного фарша при культивировании бактерии в различных сочетаниях
Интерпретируя полученные результаты, можно сказать, что выбранные штаммы микроорганизмов растут хорошо на модельном фарше не только по отдельности, но и в различных комбинациях, о чем свидетельствуют накопление молочной кислоты и снижение рН среды, что свидетельствует о положительном сожительстве выбранных штаммов молочнокислых и бифидобактерий. микроорганизм биохимический колбаса
Так можно сказать о правильности выбранных культур, так как происходит расщепление белков соединительной ткани коллагена, идет накопление свободных аминокислот и полипептидов, о чем свидетельствует динамика гидролиза белков.
Немаловажным фактором применения созданного консорциума микроорганизмов является стойкость данных видов бактерии действию различных температурных параметров, применяемых при производстве мясных изделий. Для проведения исследования консорциум микроорганизмов был активирован в течение 12 часов на обезжиренном молоке в стерильных условиях при оптимальной температуре роста микроорганизмов 30оС в термостате. После активации добавляли консорциум в модельный фарш и проводили исследования. Были выбраны следующие температурные режимы +4оС, +12оС, +20оС, +40оС, +80оС. Температурные параметры были выбраны не случайно +4оС температура посола и созревания мяса, +12оС температура сушки, +20оС температура копчения, +40оС температура горячего копчения, 80оС температура варки, которая была выбрана для оценки возможности применения стартовых культур в технологи производства полукоченых и варено-копченых колбас. Контроль за процессом роста микроорганизмов вели по динамике изменения титруемой кислотности модельного фарша в течение 24 ч. В ходе исследовании были получены результаты приведены на рисунке 9.
Рисунок 9. Динамика кислотообразования в процессе биомодификаций сырья при разных температурах среды
По полученным результатам можно сказать о том, что при всех вариантах выбранных температур за исключение температуры 80оС происходит увеличение титруемой кислотности мясного фарша, что свидетельствует о развитии консорциума микроорганизмов. При 80оС изменения кислотообразования практически не наблюдалось, что свидетельствует о гибели микроорганизмов.
В ходе работы были изучены культуральные и биохимические свойства микроорганизмов: lactobacillus plantarum, lactobacillus casei, staphilococcus carnosus, bifidumbacterium siccum, bifidumbacterium bifidum, а также их синергизм на различных питательных средах, в том числе на модельном фарше. Установлены закономерности роста и изменения биохимических свойств штаммов. Обоснован отбор штаммов для создания стартовых культур для сырокопченых колбас из малоценного мясного сырья.
Список литературы
1. Патиева, С. В. Технология детских антианемических колбасных изделий / С. В. Патиева. - Германия: Palmarium Academic Pudlishing, 2014. - 145 с.
2. Кудряшов, Л. С. Интенсификация технологии сырокопченых колбас [Текст] / Л. С. Кудряшов, С. В. Кузнецова // Мясная индустрия. - 2013. - №1. - С. 32.
3. Актуальные биотехнологические решения в мясной промышленности [Текст] / А. А. Соловьева [и др.] // Молодой ученый. - 2013. - №5. - С. 105-107.
4. Зинина О. В., Ребезов М. Б., Соловьева А. А. Биотехнологическая обработка мясного сырья. В. Новгород: Новгородский технопарк, 2013. 272 с.
5. Применение стартовых культур в мясоперерабатывающей промышленности [Текст] / Ю. А. Полтавская [и др.] // Молодой ученый. - 2014. - №8. - С. 229-232.
6. Зарубежный опыт применения стартовых культур при производстве колбас [Текст] / Ю. А. Полтавская [и др.] // Молодой ученый. - 2014. - №10. - С. 192-194.
7. Акопян К. В. Способы интенсификации созревания сырокопченых колбас [Текст] / К. В. Акопян, А. А. Нестеренко // Молодой ученый. - 2014. - №7. - С. 95-98.
8. Соловьева А. А., Ребезов М. Б., Зинина О. В. Изучение влияния стартовых культур на функционально-технологические свойства и микробиологическую безопасность модельных фаршей. Актуальная биотехнология. 2013. - № 2 (5). - С 18-22.
9. Зайцева, Ю. А. Новый подход к производству ветчины [Текст] / Ю. А. Зайцева, А. А. Нестеренко // Молодой ученый. - 2014. - №4. - С. 167-170.
10. Нестеренко, А. А. Применение стартовых культур в технологии производства ветчины / А. А. Нестеренко, Ю. А. Зайцева // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - 2014. - № 1 (31) - С. 65-68.
11. Нестеренко, А. А. Влияние электромагнитного поля на развитие стартовых культур в технологии производства сырокопченых колбас [Текст] / А. А. Нестеренко // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета: Мичуринск, 2013. - № 2 - С. 75-80.
12. Нестеренко, А. А. Влияние активированных электромагнитным полем низких частот стартовых культур на мясное сырье / Нестеренко А. А., Горина Е. Г. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2014. - №05(099).- С. 786-802. - IDA [article ID]: 0991405053. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2014/05/pdf/53.pdf, 1,063 у.п.л.
13. Акопян К. В. Формирование аромата и вкуса сырокопченых колбас [Текст] / К. В. Акопян, А. А. Нестеренко // Молодой ученый. - 2014. - №7. - С. 93-95.
14. Нестеренко, А. А. Электромагнитная обработка мясного сырья в технологии производства сырокопченой колбасы // Наука Кубани. 2013. - № 1. - С. 41-44.
15. Нестеренко, А. А., Пономаренко, А. В. Использование электромагнитной обработки в технологии производства сырокопченых колбас // Вестник НГИЭИ. 2013. - № 6 (25). - С. 74-83.
16. Никифорова, Л.Л. Разработка технологии производства сырокопченых колбас с использованием пробиотических микроорганизмов: автореф. дис. канд. техн. наук.: 05.18.07/ Никифорова Лилия Леонидовна. - Улан-Удэ, 2006. - 20 с.
17. Нестеренко, А. А. Посол мяса и мясопродуктов / А. А. Нестеренко, А. С. Каяцкая // Вестник НГИЭИ. - 2012. - №8. - С. 46-54.
18. Нестеренко, А. А. Технология ферментированных колбас с использованием электромагнитного воздействия на мясное сырье и стартовые культуры [Текст] / А. А. Нестеренко // Научный журнал «Новые технологии». - Майкоп: МГТУ. 2013. - № 1 - С. 36-39.
19. Нестеренко, А. А. Изучение действия электромагнитного поля низких частот на мясное сырье [Текст] / А. А. Нестеренко, К. В. Акопян // Молодой ученый. - 2014. - №4. - С. 224-227.
20. Потрясов, Н. В. Разработка условий получения функциональных продуктов с использованием консорциумов микроорганизмов [Текст] / Н. В. Потрясов, Е. А. Редькина, А. М. Патиева // Молодой ученый. - 2014. - №7. - С. 171-174.
21. Нестеренко А. А. Функционально-технологические показатели сырья после внесения стартовых культур [Текст] / А. А. Нестеренко, К. В. Акопян // Молодой ученый. - 2014. - №8. - С. 223-226.
22. Нестеренко А. А. Физико-химические показатели сырья после внесения стартовых культур [Текст] / А. А. Нестеренко, К. В. Акопян // Молодой ученый. - 2014. - №8. - С. 219-221.
23. Молочников, М. В. Стартовые культуры в технологии сухих ферментированных колбас [Текст] / М. В. Молочников, А. В. Куракин // Мясные технологии. - 2012. - №3. - С. 22-25.
24. Нестеренко А. А. Применение стартовых культур в технологии сырокопченых колбас [Текст] / А. А. Нестеренко, К. В. Акопян // Молодой ученый. - 2014. - №8. - С. 216-219.
25. Потрясов, Н. В. Изучение свойств готовой продукции функционального направления с использованием консорциумов микроорганизмов [Текст] / Н. В. Потрясов, Е. А. Редькина, А. М. Патиева // Молодой ученый. - 2014. - №7. - С. 174-177.
26. Нестеренко, А. А. Биологическая ценность и безопасность сырокопченых колбас с предварительной обработкой электромагнитным полем низких частот стартовых культур и мясного сырья / Нестеренко А. А., Акопян К. В. // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ) [Электронный ресурс]. - Краснодар: КубГАУ, 2014. - №05(099). - С. 772 - 785. - IDA [article ID]: 0991405052. - Режим доступа:http://ej.kubagro.ru/2014/05/pdf/52.pdf, 0,875 у.п.л.
27. Патиева, А. М. Обоснование использования мясного сырья свиней датской селекции для повышения пищевой и биологической ценности мясных изделий / А. М. Патиева, С. В. Патиева, В. А. Величко, А. А. Нестеренко // Труды Кубанского государственного аграрного университета, Краснодар: КубГАУ, - 2012. - Т. 1. - № 35-С. 392-405.