Наукове обґрунтування та розробка біотехнологій бактеріальних препаратів для ферментованих молочно-жирових продуктів
| Jazyk: | ukrajinština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
technologies of fermented milk-fat products of creamery
637.136.5: 637.148:637:28:637:056: 579.243 [637.236] закваски starter cultures кисловершкове масло sour cream spreads молочно- и пропионовокислые бактерии бактериальный препарат lactic and propionic acid bacteria кисловершкові спреди кислосливочное масло молочно- та пропіоновокислі бактерії sour cream pastes технология ферментированных молочно-жировых продуктов маслоделия кислосливочные пасты бактеріальний препарат кисловершкові пасти кислосливочные спреды bacterial preparation sour cream технологія ферментованих молочно-жирових продуктів маслоробства |
| Popis: | Робота виконана в Інституті продовольчих ресурсів Національної академії аграрних наук України. Дисертація присвячена науковому обґрунтуванню та розробці біотехнологій бактеріальних препаратів для виробництва ферментованих продуктів маслоробства різної технологічної специфіки. Експериментально встановлено та науково обґрунтовано склад заквашувальних композицій та на їх основі розроблено бактеріальні препарати прямого внесення для ферментованих молочно-жирових продуктів. Встановлено параметри біотехнології бактеріальних препаратів: склад композиції та спосіб підготовки інокуляту, рецептури поживних середовищ та умови культивування з урахуванням фізіологічних потреб кожного складника для збереження встановленого співвідношення між штамами, склад захисних середовищ для консервування біомаси і забезпечення високих показників реактивації та розчинності. Опрацьовані технологічні етапи дозволили отримати не менше 7,4·1010 клітин в 1 г бактеріальних препаратів. Визначено дози, способи активізації та використання бактеріальних препаратів для ферментування різних молочно-жирових систем (молочного та комбінованого складу) для отримання кисловершкового масла, кисловершкових спредів та кисловершкових паст. Встановлено, що основним фактором регулювання ароматоутворення та якості кисловершковго масла, виготовленого методом збивання, є кислотність сквашених вершків. Процес ароматоутворення у виробництві кисловершкового масла та кисловершкових спредів, вироблених методом перетворення ВЖВ, а також жирової суміші можна регулювати дозою закваски. Визначено закономірності функціонування заквашувальної мікрофлори, а також пов’язані з нею фізико-хімічні, біохімічні та мікробіологічні показники під час зберігання кисловершкового масла, кисловершкових спредів та кисловершкових паст, виготовлених за різних способів ферментування. The dissertation deals with the scientific substantiation and development of biotechnology of bacterial preparations for variety of fermented products of butter making of various technological specifics. The composition of the starter compositions has been experimentally established and scientifically substantiated, on the basis of which direct application bacterial preparations were developed for fermented milk-fat products. The biotechnology parameters of bacterial preparations were established: the contents of the compositions and methods for preparing the inoculum, the formulation of the nutrient media and the culture conditions taking into account the physiological needs of each component to maintain the established ratio between the strains, the composition of the protective media for preserving biomass, which guarantees the survival of at least 96.5% of the cells and ensuring high rates of reactivation and solubility. The developed technological steps made it possible to obtain at least 7,4·1010 cells in 1 g of bacterial preparations. Shelf life duration of bacterial preparations at relative humidity 85 % and temperature –(18-20) °C was determined to be 12 months, at –(2-6) °C – 6 months, the fraction of the lost cells having not exceeded 5,5 % and 3,6-4,0 % for the said periods correspondingly. Doses, methods of activating and using bacterial preparations for the fermentation of various milk-fat systems (milk and combined composition) to produce sour cream butter, sour cream spreads and sour cream pastes are determined. According to the seasonal specifics of the chemical composition of milk fat, the parameters of cream fermentation are established with the participation of KVM-S1 for the production of butter cream by the method of whipping. In particular, three-stage cream maturation regimes were selected for the raw materials of the spring-summer period of the year: 21 °С (6 hours) – 13 °С (4 hours) – 8 С (8-14 hours), and for the raw materials of the autumn-winter period: 8 °С (2 hours) –21 °С (7 hours) – 13°С (10-14 hours). The regularities of the development and functioning of bacterial preparations in cream with stepwise maturation regimes and their influence on the physical, chemical and biochemical properties of cream in the production of sour cream butter by the method of churning according to classical technology are studied. It has been established that the main factor in regulating the aroma formation and the quality of sour cream butter made by whipping is the acidity of the fermented cream. The process of aroma formation in the production of sour cream butter and sour cream spreads made by the method of converting high fat cream and fat mixture can be controlled by the dose of starter. Data were obtained on the use of starter compositions of different bacterial composition in various sour milk butter technologies, their influence on the characteristics of the formation of flavoring substances during production and product storage. It was found that the starter composition with the mesophilic composition of microflora is adapted to the technological modes of preparing cream for whipping and provides a pronounced sour-milk taste and aroma of sour cream butter produced by whipping. Polyspecies starter composition due to the involvement of both mesophilic lactococci and thermophilic streptococci S. thermophilus, lactobacilli of the species L. bulgaricus is more effective for flavoring sour butter at the stage of formation of the product structure produced by the conversion of high-fat cream. This combination of cultures provides the necessary level of plasma acidity and enriches the product with a high content of flavoring substances (diacetyl, volatile organic acids, lactones, aldehydes and ethers). Conceptually new sour cream butter production technology was developed according to the HFC conversion method by means of inoculating a starter to the conversion zone the said starter being prepared from KVM-P bacterial preparation – destabilizer of fat emulsion. Where its mixing with HFC occurs. Thus, a uniform distribution of the starter culture in the product is ensured, a reduction in the technological process is achieved, and the need for further disposal of the oiler is eliminated. It has been established that the aromatization of KVM at the stage of structure formation should be carried out with a starter of acidity in an amount of 3,5-5,0 %, which enriches with diacetyl 1,6-1,8 times and volatile organic acids 1,3-1,7 times more compared to sweet cream butter. It was found that during crystallization of the fat bases of spreads made with the selected milk fat substitute “Sania Z 200” and milk fat in the ratios 50:50 and 25:75, the solids content of the fat mixtures at a temperature of 16-24 °C corresponded to the average value of milk fat and can guarantee a high-quality consistency . Due to the combination of aroma-forming and acid-producing lactic acid bacteria with the properties necessary for butter-making - the synthesis of flavoring substances and high energy of acid formation - high taste indices of the target products are provided. The regularities of the functioning of bacterial preparations in the production of fermented butter products (sour cream, sour cream spreads, sour cream pastes) were studied and their role in the formation of the basic microbiological, physical, chemical and biochemical characteristics of the finished products and during their storage was evaluated. It has been established that the developed bacterial preparations provide proper sensorial characteristics of fermented butter-making products and the stability of quality indicators throughout the entire shelf life under certain temperature conditions in accordance with standardized norms. The antagonistic properties of starter culture microorganisms and their ability to produce the main metabolite of lactic acid, which acts as a preservative, were fully manifested during the storage of all fermented milk-fat products. At the end of the expiration date, the abundance of all representatives of extraneous microflora, which are an indicator of microbiological quality and safety, was lower in sour cream, sour cream spreads and pastes than in sweet cream. Диссертационная работа посвящена научному обоснованию и разработке биотехнологий бактериальных препаратов для производства ферментированных продуктов маслоделия разной технологической специфики. Экспериментально установлено и научно обоснован состав заквасочных композиций, на основе которых разработаны бактериальные препараты прямого внесения для ферментированных молочно-жировых продуктов. Установлены параметры биотехнологии бактериальных препаратов: состав композиций и способы подготовки инокулята, рецептуры питательных сред и условия культивирования с учетом физиологических потребностей каждого компонента для сохранения установленного соотношения между штаммами, состав защитных сред для консервирования биомассы, который гарантирует выживание не менее 96,5 % клеток и обеспечение высоких показателей реактивации и растворимости. Разработанные технологические этапы позволили получить не менее 7,4·1010 клеток в 1 г бактериальных препаратов. Определены дозы, способы активизации и использования бактериальных препаратов для ферментации различных молочно-жировых систем (молочного и комбинированного состава) для получения кислосливочного масла, кислосливочных спредов и кислосливочных паст. Установлено, что основным фактором регулирования ароматообразования и качества кислосливочного масла, изготовленного методом сбивания, является кислотность сквашенных сливок. Процесс ароматообразования в производстве кислосливочного масла и кислосливочных спредов, изготовленных методом преобразования ВЖВ и жировой смеси, можно регулировать дозой закваски. Изучены закономерности функционирования заквасочной микрофлоры, а также связанные с ней физико-химические, биохимические и микробиологические показатели при хранении кислосливочного масла, кислосливочных спредов и кислосливочных паст, изготовленных различными способами ферментации. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|