Prospects of application of cryoresistant strain Lactobacillus casei 32 in the technology of frozen fermented dairy products

Современные тенденции в области пищевого производства направлены на создание продуктов, способных не только удовлетворить базовые потребности организма в питательных веществах, но и оказывать позитивное влияние на здоровье человека. Одним из ключевых направлений в этой сфере является разработка функциональных продуктов, среди которых особую значимость приобретают кисломолочные продукты, обогащённые пробиотическими культурами

Регулярное потребление пробиотическихх продуктов может способствовать профилактике ряда заболеваний желудочно-кишечного тракта, снижению риска инфекционных болезней и укреплению общего состояния здоровья

Разработка новых биопродуктов с ассоциатами молочнокислых бактерий, обладающих уникальными полезными свойствами, рассматриваются как стратегическое направление современных пищевых технологий

Наиболее широко применяемым способом обогащения молочных продуктов пробиотической микрофлорой является её использование в составе закваски. На наш взгляд, в технологии замороженных йогуртовых десертов наиболее целесообразно применение заквасок молочнокислых бактерий, отличающихся помимо пробиотических свойств, высокой устойчивостью к низкотемпературному воздействию. В ходе многолетней селекционной работы нами получен криорезистентный штамм L. casei 32, отличающийся высоким биотехнологическим потенциалом и пробиотическими свойствами

Целью данной работы – оценить возможность применения штамма L. casei 32 в технологии замороженных кисломолочных продуктов.

Объектом исследования явились образцы йогурта, приготовленные с применением нового функционально-активного штамма Lactobacillus casei 32

Для приготовления йогурта цельное гомогенизированное молоко (массовая доля жира 3,6%, кислотность 16 0Т) подвергали пастеризации при температуре 87 0С и выдерживали в течении 10-15 мин. при постоянном перемешивании, после чего молоко охлаждали до температуры 40 0С, вносили закваску и перемешивали в течение 15 минут. Сквашивание проводили в термостате при температуре 37 0С в течение 6-8 ч, затем продукт охлаждали до температуры 4±2 0С в течение 24 ч. Замораживание образцов йогурта проводили при температуре -18 0С в течение 90 сут.

Определение массовой доли белка, лактозы, жира в йогурте определяли на приборе InfraLUM® FT-12 (Россия). Для определения количества клеток молочнокислых бактерий производили посев на агаризованную среду MRS

Полученные данные представляют средние арифметические значения трех повторностей эксперимента и их среднеквадратичное отклонение. Достоверность различий между группами данных определяли с помощью t-критерия Стьюдента (p≤0,05).

В технологии кисломолочных продуктов, в том числе йогурта, существенное влияние оказывают физиолого-биохимические характеристики заквасочных культур. В работе совместно с классической заквасочной культурой для йогурта L. bulgaricus в молоко вносили криорезистентную закваску L. casei 32 в соотношении 1:1. Данный штамм характеризуется пробиотическими свойствами, высокой антиоксидантной и антагонистической активностью

Анализ научно-технической литературы свидетельствует о том, что в технологии йогуртов целесообразно использовать закваски, имеющие высокую активность сквашивания и образующие плотный сгусток молочно-белого цвета с нежным кисломолочным вкусом

В таблице 1 представлены результаты исследования образцов йогурта с применением различных заквасочных культур молочнокислых бактерий.

Результаты изучения влияния микрофлоры на качество ферментированного молока свидетельствуют о том, что штамм L. casei 32 является активным кислотообразователем (конечное значение рН=4,37) и может применяться в качестве заквасочной культуры. Наибольшее содержание молочной кислоты было отмечено в образцах с использованием L. bulgaricus и комбинации данного штамма с L. casei 32. Выбранные бактериальные концентраты характеризуются высоким количеством жизнеспособных клеток – не менее 109 КОЕ/см3, что является не только гарантией их быстрого размножения при ферментации молочных сред, но и свидетельствует о высоких пробиотических свойствах. Установлено, что массовая доля белка, лактозы и жира в сквашенном молоке существенно не зависят от видового состава закваски.

При изучении сочетаемости микроорганизмов L. bulgaricus и L. casei 32 наблюдается ускорение процесса образования сгустка, что указывает на стимулирующее действие микроорганизмов заквасок друг на друга. Исследуемые культуры образуют сгустки различной степени плотности в пределах 1,16-1,19 г/см³. Установлено, что L. casei 32 образует молочнокислый гель с низким уровнем синерезиса.

Результаты исследования органолептических характеристик йогуртов представлены на рис. 1.

Рисунок 1 - Органолептические показатели йогуртов

DOI:10.60797/JAE.2024.52.15.2

Выявлено, что образец йогурта с применением комбинации штаммов L. bulgaricus и L. casei 32 по органолептическим характеристикам существенно не отличается от образцов, приготовленных на классической закваске L. bulgaricus. Экспериментальные образцы обладают отличным вкусом и ароматом, плотной и однородной консистенцией, имеют глянец на поверхности сгустка.

Таким образом, результаты исследований физико-химических и органолептических характеристик опытных образцов свидетельствуют о том, что штамм, L. casei 32 является перспективным для введения в основную закваску при производстве йогуртовой продукции.

Основной задачей при производстве замороженных продуктов на кисломолочной основе является сохранение жизнеспособности молочнокислых бактерий после длительного низкотемпературного хранения. Нами проведены исследования изменения выживаемости клеток заквасочной микрофлоры при хранении йогуртов в замороженном виде при температуре -18 0С.

Показано, что при низкотемпературном воздействии происходит снижение выживаемости клеток лактобацилл во всех исследуемых объектах. Однако, наибольшая гибель клеток молочнокислых бактерий отмечается в образцах, приготовленных с применением классической закваски L. bulgaricus (рис. 2). Так, после трехмесячного хранения образцов в замороженном виде гибель клеток штамма L. bulgaricus составляет 48,8%, тогда как L. casei 32 – 21,6%.

Рисунок 2 - Выживаемость лактобацилл при хранении йогуртов в замороженном виде

DOI:10.60797/JAE.2024.52.15.3

В ходе исследования установлено, что введение в состав классической заквасочной микрофлоры криорезистентного штамма L. casei 32 способствует увеличению количества жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий на 21,5% в замороженном йогурте при хранении в течение 90 сут.

L. casei 32 представляет значительный интерес для технологии замороженных кисломолочных продуктов благодаря своим криорезистентным и пробиотическим свойствам. Однако успешное внедрение данного штамма требует дальнейших исследований в области технологических процессов и разработки стандартов качества готовой продукции. Последующие исследования будут направлены на оптимизацию технологических процессов производства замороженной продукции на йогуртовой основе с данным штаммом и оценку долгосрочных эффектов их потребления на здоровье людей.

Результаты исследования показали, что штамм L. casei 32 является активным кислотообразователем и может быть использован в составе заквасочных культур для производства кисломолочных продуктов. Совместное культивирование L. bulgaricus и L. casei 32 ускоряет процесс сквашивания молока, указывая на биосовместимость между микроорганизмами. Образцы йогуртов с использованием комбинации этих штаммов демонстрируют отличные органолептические характеристики, сопоставимые с классическим йогуртом. Полученные результаты подтверждают эффективность применения криорезистентного штамма L. casei 32 в технологии замороженных кисломолочных продуктов и послужат основой для разработки новых видов замороженной продукции на йогуртовой основе с пробиотическими свойствами. Применение криорезистентного штамма L. casei 32 может значительно улучшить функциональные и технологические свойства продукции, что повысит их конкурентоспособность среди замороженных кисломолочных продуктов на рынке молочной продукции.