Development of a technology for valorization of sunflower meal using new strains of lactic acid bacteria
Authors: Синельников А.В. , Уланова Р.В. , Канапацкий Т.А. 
Published: August 2024

Традиционно кисломолочные продукты изготавливают на основе натурального молока, использование его растительных аналогов для ферментации лактобактерий представляет собой относительно новое направление. Для удовлетворения растущего спроса на ферментированные продукты растительного происхождения важно разработать инновационные технологии их производства, осуществить подбор и глубокое изучение новых видов растительного сырья, его производственного потенциала и ценности, а также подбор культур лактобактерий, активно сбраживающих новые субстраты. В данной статье представлены результаты исследований по получению растительных лактоферментированных напитков. Оптимизация параметров получения растительной основы и напитков проводилась на примере шрота подсолнечника, на основании чего была разработана техническая схема, включающая измельчение шрота, обработку муки шрота 70 %-ным спиртом, сушку, щелочную экстракцию белковых компонентов, тепловую обработку экстракта, охлаждение, инокуляцию штаммами МКБ и ферментацию при 37 °С в течение 8–10 ч. Для ферментации экстракта шрота использовались МКБ, которые были выделены из кумыса. Они успешно адаптировались к новой питательной среде – белковому экстракту шрота, наиболее активные штаммы были идентифицированы. По результатам молекулярно-генетической идентификации была установлена принадлежность штаммов к роду Lacticaseibacillus. Новые штаммы лактобактерий проявили способность эффективно ферментировать белковый экстракт подсолнечного шрота, сохранять свойство к восстановлению жизнедеятельности в новых условиях среды в течение длительного времени. Разработанная технология производства растительных лактоферментированных напитков протестирована в лабораторных условиях. Полученная растительная основа – белковый экстракт – обладал стабильностью к действию высоких температур, что позволило добиться лучшего качества ферментированного напитка. Получены экспериментальные образцы ферментированных напитков, проведена оценка их химического состава и органолептических показателей. Установлено, что напитки имели хорошие органолептические и химические показатели, повышенные сроки хранения. Ферментированные напитки отличались повышенным содержанием ненасыщенных жирных кислот (в 2,3 раза), белка (в 1,7 раза), незаменимых аминокислот и отсутствием лактозы. Метод микробиологической валоризации подсолнечного шрота – побочного продукта маслоэкстракционного производства – позволяет расширить ассортимент лактоферментированных продуктов и придать им новые ценные качества.

Traditionally, fermented milk products are made from natural milk; the use of its plant analogues for the fermentation of lactobacilli is a relatively new direction. To meet the growing demand for fermented products of plant origin, it is important to develop innovative technologies for their production, selection and in-depth study of new types of plant raw materials, their production potential and value, as well as the selection of lactobacilli cultures that actively ferment new substrates. This article presents the results of research on the production of plant-based lacto-fermented drinks. Optimization of the parameters for obtaining a plant base and drinks was carried out using sunflower meal as an example, on the basis of which a technical scheme was developed, including grinding the meal and processing meal flour 70 % alcohol, drying, alkaline extraction of protein components, heat treatment of the extract, cooling, inoculation with LAB strains and fermentation at 370 °C for 8–10 hours. To ferment the meal extract, LAB, which were isolated from koumiss, were used. They successfully adapted to a new nutrient medium – protein extract of meal; the most active strains were identified. Based on the results of molecular genetic identification, the strains belonged to the genus Lacticaseibacillus. New strains of lactobacilli have demonstrated the ability to effectively ferment the protein extract of sunflower meal and retain the ability to restore vital activity in new environmental conditions for a long time. The developed technology for the production of plant-based lacto-fermented drinks was tested in laboratory conditions. The resulting plant base – protein extract – was stable to high temperatures, which made it possible to achieve better quality of the fermented drink. Experimental samples of fermented drinks were obtained and their chemical composition and organoleptic characteristics were assessed. It was found that the drinks had good organoleptic and chemical characteristics and increased shelf life. Fermented drinks were characterized by an increased content of unsaturated fatty acids (2.3 times), protein (1.7 times), essential amino acids and the absence of lactose. The method of microbiological valorization of sunflower meal, a by-product of oil extraction production, makes it possible to expand the range of lacto-fermented products and give them new valuable qualities.