Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2475527

(19)

RU

(11)

2475527

(13)

C1

(51) МПК C12N1/04 (2006.01)

C12N1/20 (2006.01)

C12R1/225 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 18.02.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011129519/10, 15.07.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

15.07.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 15.07.2011

(45) Опубликовано: 20.02.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: SU 457727 A1, 25.01.1975. SU 1110799 A1, 30.08.1984. EA 200601540 A1, 29.12.2006. RU 2283345 C2, 10.09.2006. БАННИКОВА Л.А. И ДР. Микробиологические основы молочного производства (Справочник). - М.: Агропромиздат, 1987, с.146, 147.

Адрес для переписки:

191014, Санкт-Петербург, Литейный пр., 55, ГНУ ВНИИПАКК Россельхозакадемии

(72) Автор(ы):

Никулина Ирина Дмитриевна (RU),

Каменькова Наталья Валентиновна (RU),

Евелева Вера Васильевна (RU),

Черпалова Татьяна Михайловна (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых ароматизаторов, кислот и красителей Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИПАКК Россельхозакадемии) (RU)

(54) СПОСОБ КОНСЕРВИРОВАНИЯ МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ Lactobacillus delbrueckii

(57) Реферат:

Изобретение относится к микробиологии, в частности к консервированию молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii. Способ предусматривает получение суспензии бактерий в жидкой питательной среде, отделение бактерий от суспензии центрифугированием с получением биомассы, смешивание полученной биомассы с защитной средой, содержащей сахарозу и глицерин, и замораживание полученной смеси при температуре (-18)-(-20)°С. Жидкая питательная среда содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: (10-12) - сахароза, (3-5) - солодовые ростки и (4-6) - мел. Смесь биомассы с защитной средой перед замораживанием охлаждают при температуре 4-6°С, выдерживают при данной температуре в течение 1 ч. Способ обеспечивает повышение биосинтетической активности молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii при консервировании замораживанием и последующем хранении. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к микробиологии, а именно к консервированию Lactobacillus delbrueckii - промышленного продуцента молочной кислоты, используемой в качестве пищевой добавки в различных пищевых и перерабатывающих технологиях.

Известен способ консервирования Fusarium moniliforme Pg-7, предусматривающий замораживание в среде с криопротекторами, при этом скорость замораживания в интервале от (15-20)°С до (-70)-(-90)°С составляет 1-2°С в мин, а в качестве криопротектора используют 1-3%-ный раствор сахарозы, или 1-5%-ный раствор диметилсульфоксида, или 1-3%-ный раствор глицерина (Пат. 1110799 SU, С 12N 1/00. Опубл. 30.08.1984). Недостатком данного способа является то, что он предусматривает консервирование мицелиальных клеток Fusarium moniliforme, не обеспечивая при этом повышение биосинтетической активности клеток.

Наиболее близким к заявляемому является способ консервирования молочнокислых бактерий замораживанием, предусматривающий получение суспензии бактерий в жидкой лактозосодержащей питательной среде, состоящей из молочной сыворотки, гидролизованного молока, лимоннокислого или уксуснокислого натрия со стимулятором роста, отделение бактерий от суспензии центрифугированием, смешивание полученной при этом биомассы с защитной средой, содержащей сахарозу и глицерин, и замораживание полученной смеси в жидком азоте (А.с. 457727 СССР, С12К 3/00. Опубл. 25.01.1975). Недостатком прототипа является то, что он предназначен для консервирования молочнокислых бактерий, культивируемых на лактозосодержащих питательных средах (молочной сыворотке, гидролизованном молоке), существенно отличающихся по физиологическим и биохимическим характеристикам от промышленного продуцента молочной кислоты - сахарозосбраживающих молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii. При этом способ по прототипу не обеспечивает повышение биосинтетической (кислотообразующей) активности бактерий. Кроме того, он предусматривает осуществление процесса консервирования замораживанием смеси биомассы с защитной средой, содержащей сахарозу и глицерин, в жидком азоте, что сопряжено с техническими трудностями.

Задача, на которую направлено предлагаемое изобретение, состоит в создании эффективного и практически доступного способа консервирования клеток промышленного продуцента молочной кислоты - молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii, культивируемых на сахарозосодержащих питательных средах (водных растворах сахара-песка).

Техническим результатом изобретения является повышение биосинтетической (кислотообразующей) активности молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii при консервировании. Технический результат достигается тем, что в способе консервирования молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii, предусматривающем получение суспензии бактерий в жидкой питательной среде, отделение бактерий от суспензии центрифугированием, получая при этом биомассу, смешивание полученной биомассы с защитной средой, содержащей сахарозу и глицерин, и замораживание полученной смеси. При получении суспензии бактерий используют жидкую питательную среду, состоящую из сахарозы, солодовых ростков и мела, причем указанные компоненты берут в следующем соотношении мас.%: (10-12) - сахароза, (3-5) - солодовые ростки и (4-6) - мел, смесь биомассы с защитной средой перед замораживанием охлаждают при температуре 4-6°С, выдерживают при данной температуре в течение 1 ч, после чего замораживают при температуре (-18)-(-20)°С.

Используемые в предлагаемом способе приготовления смеси биомассы молочнокислых бактерий и защитной среды установленного качественного и количественного состава, предварительное охлаждение смеси биомассы с защитной средой до заданной температуры и выдерживание ее при данной температуре в течение определенного времени позволяют получить биомассу с оптимизированной плотностью популяции молочнокислых бактерий, находящихся в стационарной фазе роста, избежать резких осмотических и температурных градиентов, создать условия для максимальной дегидратации клеток до начала фазового перехода вода-лед и, таким образом, предотвратить внутриклеточное льдообразование. В совокупности это обусловливает повышение резистентности клеток продуцента к повреждающим факторам как при замораживании, так и при хранении в замороженном состоянии и способствует сохранению их морфологических признаков, физиологических характеристик, биохимической активности и генетической стабильности.

Компоненты жидкой питательной среды (сахароза, сухие солодовые ростки, мел) известны как вещества, используемые при культивировании молочнокислых бактерий; компоненты защитной среды (сахароза, глицерин) также известны как вещества, используемые в качестве криопротекторов при консервировании микроорганизмов замораживанием. Вместе с тем обнаружено, что совокупность оптимизированного количественного состава жидкой питательной среды и предварительного охлаждения смеси биомассы с защитной средой до заданной температуры и выдерживания ее при данной температуре в течение определенного времени обеспечивает неожиданный положительный эффект - повышение биосинтетической (кислотообразующей) активности молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii и, соответственно, повышение эффективности способа их консервирования. Кроме того, упрощение способа по сравнению с прототипом даст возможность использовать при консервировании бытовые холодильные камеры.

Способ осуществляют следующим образом.

Суспензию молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii B-8744 (Пат. 2283345 РФ, С12Р 7/56, опубл. 10.09.2006) - промышленного продуцента молочной кислоты получали культивированием в стерилизованной водной питательной среде, содержащей сахарозу (сахар-песок) в количестве (10-12)%, солодовые ростки (стимулятор роста) - (3-5)% и мел (нейтрализующий агент) - (4-6)%, в термостате при температуре (49-51)°С. При достижении стационарной фазы роста клеток молочнокислых бактерий и оптимальной плотности их популяции (1-3)×10 9 клеток в 1 см 3 суспензию бактерий в жидкой питательной среде центрифугируют, после чего осадок, содержащий биомассу, смешивают с защитной средой, включающей 10%-ный водный раствор сахарозы (сахара-песка) и 10%-ный водный раствор глицерина. Полученную смесь биомассы с защитной средой помещают в стерильные криопробирки, охлаждают при температуре 4-6°С и выдерживают при данной температуре в течение 1 ч, затем замораживают при температуре (-18)-(-20)°С и хранят при данной температуре.

Оценку биосинтетической (кислотообразующей) активности молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii B-8744 проводили после активирования продуцента размораживанием при температуре (39-41)°С в течение 1 мин.

Способ поясняется следующими примерами, иллюстрирующими способ консервирования и хранения молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii в смеси биомассы и защитной среды.

Пример 1.

В стерильную колбу вместимостью 2 дм 3 вносили стерилизованные компоненты жидкой питательной среды: 1400 г водного раствора, содержащего 1022 г воды, 140 г сахара-песка, 42 г сухих солодовых ростков, 56 г природного молотого мела и 140 г культуры молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii B-8744 плотностью популяции 2,4×10 9 клеток в 1 см 3 , культивировали в термостате при температуре (49-51)°С в течение 24 ч. Полученную суспензию бактерий в жидкой питательной среде с плотностью популяции 2,6×10 9 клеток в 1 см 3 в стационарной фазе роста центрифугировали. Осадок, полученный после центрифугирования, содержащий биомассу в количестве 6,7 г, смешивали с защитной средой, включающей 10%-ный водный раствор сахарозы (сахара-песка) в количестве 6,7 г и 10%-ный водный раствор глицерина в количестве 13,4 г. Полученную смесь биомассы с защитной средой помещают в стерильные криопробирки (52 образца), охлаждают при температуре 4-6°С и выдерживают при данной температуре в течение 1 ч, затем замораживают при температуре (-18)-(-20)°С и хранят при данной температуре.

Характеристика биосинтетической (кислотообразующей) активности активированных молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii B-8744 после замораживания и хранения смеси биомассы и защитной среды, полученной по примеру 1, в течение 12 мес. приведена в таблице.

Пример 2.

В стерильную колбу вместимостью 2 дм 3 вносили стерилизованные компоненты жидкой питательной среды: 1400 г водного раствора, содержащего 980 г воды, 154 г сахара-песка, 56 г сухих солодовых ростков, 70 г природного молотого мела и 140 г культуры молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii B-8744 плотностью популяции 2,0×10 9 клеток в 1 см, культивировали в термостате при температуре (49-51)°С в течение 24 ч. Полученную суспензию бактерий в жидкой питательной среде с плотностью популяции 1,6×10 9 клеток в 1 см 3 в стационарной фазе роста центрифугировали. Осадок, полученный после центрифугирования, содержащий биомассу в количестве 6,5 г, смешивали с защитной средой, включающей 10%-ный водный раствор сахарозы (сахара-песка) в количестве 6,5 г и 10%-ный водный раствор глицерина в количестве 13,0 г. Полученную смесь биомассы с защитной средой помещают в стерильные криопробирки (52 образца), охлаждают при температуре 4-6°С и выдерживают при данной температуре в течение 1 ч, затем замораживают при температуре (-18)-(-20)°С и хранят при данной температуре.

Характеристика биосинтетической (кислотообразующей) активности активированных молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii B-8744 после замораживания и хранения смеси биомассы и защитной среды, полученной по примеру 2, в течение 12 мес. приведена в таблице.

Пример 3.

В стерильную колбу вместимостью 2 дм 3 вносили стерилизованные компоненты жидкой питательной среды: 1400 г водного раствора, содержащего 938 г воды, 168 г сахара-песка, 70 г сухих солодовых ростков, 84 г природного молотого мела и 140 г культуры молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii B-8744 плотностью популяции 3,0×10 9 клеток в 1 см 3 , культивировали в термостате при температуре (49-51)°С в течение 24 ч. Полученную суспензию бактерий в жидкой питательной среде с плотностью популяции 2,7×10 9 клеток в 1 см 3 в стационарной фазе роста центрифугировали. Осадок, полученный после центрифугирования, содержащий биомассу в количестве 6,8 г смешивали с защитной средой, включающей 10%-ный водный раствор сахарозы (сахара-песка) в количестве 6,8 г и 10%-ный водный раствор глицерина, в количестве 13,6 г. Полученную смесь биомассы с защитной средой помещают в стерильные криопробирки (52 образца), охлаждают при температуре 4-6°С и выдерживают при данной температуре в течение 1 ч, затем замораживают при температуре (-18)-(-20)°С и хранят при данной температуре.

Характеристика биосинтетической (кислотообразующей) активности активированных молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii B-8744 после замораживания и хранения смеси биомассы и защитной среды, полученной по примеру 3, в течение 12 мес. приведена в таблице.

Выводы.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ обеспечивает повышение биосинтетической (кислотообразующей) активности молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii при консервировании замораживанием и последующем хранении. Преимуществом предлагаемого способа является также то, что при его осуществлении используются бытовые холодильные камеры.

Таблица

Характеристика биосинтетической (кислотообразующей) активности активированных молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii B-8744 после замораживания и хранения смеси биомассы и защитной среды в течение 12 мес.

Наименование показателя

Значение показателя

Контроль (замораживание без криопротектора)

Пример 1

Пример 2

Пример 3

Продуктивность молочнокислых бактерий, г/дм 3 ×ч, в расчете на молочную кислоту

1,15

1,46

1,46

1,45

Скорость сбраживания сахара, г/дм 3 ×ч

1,47

1,56

1,55

1,53

Коэффициент биоконверсии сахара в молочную кислоту

0,782

0,950

0,949

0,951

Формула изобретения

Способ консервирования молочнокислых бактерий Lactobacillus delbrueckii, предусматривающий получение суспензии бактерий в жидкой питательной среде, отделение бактерий от суспензии центрифугированием, получая при этом биомассу, смешивание полученной биомассы с защитной средой, содержащей сахарозу и глицерин, и замораживание полученной смеси, отличающийся тем, что при получении суспензии бактерий используют жидкую питательную среду, состоящую из сахарозы, солодовых ростков и мела, причем указанные компоненты берут в следующем соотношении, мас.%: (10-12) - сахароза, (3-5) - солодовые ростки и (4-6) - мел, смесь биомассы с защитной средой перед замораживанием охлаждают при температуре 4-6°С, выдерживают при данной температуре в течение 1 ч, после чего замораживают при температуре (-18)-(-20)°С.