СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ЗАКВАСКИ ДЛЯ КУМЫСА
METHOD OF FORMING STARTER FOR KUMISS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к молочной промышленности и позволяет сформировать высококачественную производственную закваску для кумыса.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен способ приготовления производственной закваски для кумыса из чистых сухих бактериальных культур молочнокислых палочек: ацидофильной, штамм In3, болгарской, штамм Fn, и дрожжей, штамм Sk, сбраживающих молочный сахар и обладающих антибиотическими свойствами по отношению к непатогенным Е. Coli, В. prodigiosum, В. mesentericum, В. mycoides, В. subtilis (Технологическая инструкция по производству кумыса [текст]: ВНИИ коневодства. - Дивово, 2010. - 12 с.) (далее - Технологическая инструкция, 2010).
Для приготовления производственной закваски использовались штаммы чистых культур болгарской и ацидофильной палочек в сухом виде, дрожжи на скошенном сусловом агаре производства Всероссийского научно-исследовательского института молочной промышленности.
Приготовление первичной лабораторной закваски на отдельных штаммах болгарской и ацидофильной палочек.
Порцию сухой закваски каждого штамма молочнокислых бактерий вносят в 200 мл стерилизованного обезжиренного коровьего молока и ставят в термостат при 37°С на 8-10 часов до образования сгустка. Внесение сухой закваски из флакона проводят над горящей спиртовкой, соблюдая правила асептики.
Из свернувшегося под действием сухой закваски молока каждый штамм болгарской и ацидофильной палочек перевивают в несколько пробирок с 15 мл стерилизованного обезжиренного молока, добавляя в каждую по 8-10 капель сгустка. Во избежание перекисания и отделения сыворотки посевы на средах следует выдерживать в термостате при +37°С не менее 12-16 часов.
Приготовление вторичной лабораторной закваски.
В 500 мл стерилизованного кобыльего молока с температурой 30°С вносят дрожжи, смывая их молоком с 2-х пробирок скошенного агара. В то же молоко вносят по 12,5 мл лабораторной закваски болгарской и ацидофильной палочек, тщательно перемешивают и ставят в термостат на 8-10 часов. В течение этого времени закваску несколько раз перемешивают.
Затем закваску для накопления дрожжей оставляют при комнатной температуре 18-20°С на 4-6 часов, затем сутки выдерживают в холодильнике при температуре +4°С. После этого приступают к приготовлению производственной закваски.
Приготовление производственной закваски.
К лабораторной закваске добавляют сначала 160 мл кобыльего молока. Вымешивают 15-20 минут и оставляют в термостате при 30°С. Для нарастания кислотности до 100 - 120°Т).
Для ускорения процесса формирования производственной закваски рекомендуется обрабатывать свежеполученное молоко кобыл ультрафиолетовым излучением интенсивностью 180-240 мк в течение 20 минут. А на формирующуюся смесь воздействовать полем центробежных сил 2 раза в сутки перед освежением в течение 20 минут при 2000 об/мин.
Последующее формирование закваски проводят с прибавлением свежеполученного кобыльего молока, снижая кислотность ее до 65-70°Т. И наращивания кислотность смеси до 100-120°Т.
Прибавление каждой порции кобыльего молока к закваске должно сопровождаться 15-20 минутным вымешиванием. Освежение закваски следует проводить 2 раза в сутки: утром и вечером.
Для формирования кумысного аромата и кисломолочного вкуса в закваске на 7-8 сутки освежение ее свежеполученным кобыльим молоком проводят до 60°Т с 15-20 минутным вымешиванием и по достижении 70-72°Т проводят 30 - 40 минутное вымешивание.
Готовая к использованию в производстве закваска должна иметь скорость нарастания кислотности от 9 до 11°Т в час, хорошо выраженный кумысный аромат со сливочным вкусом.
Показателем хорошей активности закваски является пенообразование при ее созревании и, особенно при перемешивании.
Готовую закваску с кислотностью 120-140°Т пускают в производство, освежая ее свежеполученным кобыльим молоком ежедневно 2-3 раза в сутки до 60-70°Т до тех пор, пока она не потеряет своей активности. Два-три раза в неделю следует проводить дополнительное вымешивание для улучшения вкуса и аромата.
Температура культивирования активной производственной закваски должна быть выше 28-30°С.
Не менее одного раза в месяц закваску контролируют по антибиотической активности.
Наиболее сложным звеном в формировании производственной закваски для кумыса из кобыльего молока является этап приготовления первичной лабораторной закваски, т.е. активизация молочнокислых палочек. Для этого необходимо иметь лабораторию, оснащенную дорогостоящим оборудованием: автоклавом, бактерицидными (ультрафиолетовыми) лампами, термостатом, центрифугой. Кроме того требуются обученные специалисты, которые должны уметь проводить посевы чистых культур, готовить среды и стерилизовать их в автоклаве, обрабатывать свежеполученное кобылье молоко ультрафиолетовым излучением и центрифугировать кумысную смесь в процессе формирования закваски. Все это может быть недоступно для большинства небольших хозяйств, производящих кумыс. А для работы с автоклавом требуется специальное разрешение. Использование стерилизованного коровьего молока в качестве основы для закваски (Технологическая инструкция, 2010) тоже усложняет процесс, так как не все хозяйства, производящие кумыс, имеют коров. Поэтому коровье молоко приходится покупать. В связи с этим возникла необходимость в разработке нового доступного и простого способа формирования высококачественной производственной закваски для кумыса.
Наиболее близким аналогом (прототипом) изобретения является способ приготовления производственной закваски для кумыса, который включает все основные технологические этапы, но отличается тем, что был упрощен этап активизации штаммов чистых культур молочнокислых ацидофильной и болгарской палочек, а также заменена среда: вместо обезжиренного стерилизованного коровьего молока использовали сразу стерилизованное кобылье молоко, разлитое в колбы по 100 мл в каждой. При этом колбы с кобыльим молоком стерилизовали на водяной бане в течение 30 минут, а не в автоклаве. Из этого следует, что для приготовления первичной лабораторной закваски достаточно иметь термостат для выдерживания колб с их содержимым при определенной температуре в течение некоторого времени и прибор Тернера для контроля кислотности молока под действием штаммов сухих культур молочнокислых ацидофильной и болгарской палочек. Об активности культур ацидофильной и болгарской палочек судили по их способности поддерживать кислотность молока в пределах 120 - 164°Т (Калашникова Н.Д. Модифицированный метод приготовления производственной закваски для кумыса из сухих бактериальных культур [Текст] / Н.Д. Калашникова, А.А. Родионова // Коневодство и конный спорт - 2015. - №5.) (далее - Модифицированный метод).
Мы считаем, что использование предлагаемого изобретения значительно упростит и сделает более доступным, особенно для небольших коневодческих хозяйств, производство кумыса из кобыльего молока.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
При разработке изобретения мы взяли за основу модифицированный метод, но пошли дальше по пути упрощения способа формирования производственной закваски для кумыса, исключив целый ряд технологических этапов: стерилизацию коровьего молока в автоклаве (Инструкция по приготовлению и применению заквасок для кисломолочных продуктов на предприятиях молочной промышленности. - М., 1978. - 9 с.), многократные перевивки культур при активизации молочнокислых палочек, обработку кобыльего молока ультрафиолетом и центрифугирование кумысной смеси.
Стерилизация молока в автоклаве отпала автоматически, так как мы заменили коровье молоко кобыльим.
Кроме того было установлено, что длительность бактерицидных свойств молока кобыл сохраняется до 40 часов при температуре хранения +4°С. После внесения в хранившееся молоко закваски и последующего вымешивания наступает полная гибель микроорганизмов группы кишечной палочки. Протеолитические и пептонизирующие бактерии погибают на 90% (Гладкова Е.Е. Научно-практические аспекты совершенствования методов переработки молока кобыл и оптимизации симбиотических процессов в кумысе: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук / Е.Е.Гладкова. - Дивово, 1999. - 32 с.).
На основании данных исследований мы исключили обработку молока ультрафиолетовым излучением при формировании закваски для кумыса и в своих экспериментах использовали только свежеполученное кобылье молоко.
Хотя центрифугирование применялось для повышения биологической активности и энергии роста культур, что обеспечивало снижение сроков формирования закваски, мы отказались и от этой процедуры. Мы доказали, что качество закваски для кумыса, сформированной предлагаемым способом, кардинально не отличается от качества закваски, приготовленной модифицированным методом.
Для проверки влияния всех этих упрощений на качество производственной закваски мы сформировали две закваски: контрольную и опытную.
Контрольная производственная закваска была сформирована Модифицированным методом производства кумыса.
Опытная производственная закваска была сформирована по предлагаемому способу.
Формирование первичной лабораторной закваски.
При этом количество среды для активизации молочнокислых палочек мы изменили с 200 мл обезжиренного коровьего молока на 1000 мл (1 л) кобыльего молока, т.к. в настоящее время порции поставляемых сухих заквасок рассчитаны на внесение в 1000 мл.
Стерилизацию кобыльего молока (в количестве 1 л в каждой колбе) проводили на водяной бане в течение 30 минут. Далее каждый штамм сухих молочнокислых ацидофильной и болгарской палочек вносили в отдельные колбы с 1 литром стерилизованного, охлажденного до 30°С кобыльего молока, тщательно перемешивали и ставили на сутки в термостат при 37°С. Кислотность в колбе с ацидофильной палочкой через сутки составила 82°Т, в колбе с болгарской палочкой кислотность составила 90°Т. В каждую колбу с культурами добавляли стерилизованное на водяной бане кобылье молоко, в количестве 283 и 417 мл соответственно, необходимом для снижения кислотности до 65°Т. На следующие сутки кислотность в культурах болгарской и ацидофильной палочек достигала 120-122°Т соответственно. Количество кобыльего молока, необходимого для снижения кислотности, рассчитывали по технологическому квадрату.
Формирование вторичной лабораторной закваски.
В 500 мл стерилизованного на водяной бане и охлажденного до 30°С кобыльего молока вносили активизированные штаммы ацидофильной и болгарской палочек кислотностью 120-122°Т в количестве, необходимом для обеспечения кислотности 65°Т, а также дрожжи из двух пробирок. Дрожжи смывали со скошенного в пробирках агара этим же молоком при помощи стерильной стеклянной палочки. Содержимое тщательно перемешивали и ставили в термостат на сутки при температуре 30°С для нарастания кислотности. Затем в течение 6 часов держали при комнатной температуре и после 16 часов выдерживали в холодильнике для активизации дрожжей.
Формирование производственной закваски.
Дальнейшее формирование производственной закваски проводили с прибавлением свежеполученного кобыльего молока, не подвергая его обработке ультрафиолетовым излучением, дважды в течение суток, снижая кислотность до 65-70°Т в соответствии с требованиями Технологической инструкции, 2010. Во время формирования, закваска созревала в термостате при 30°С до кислотности 100-180°Т, при этом мы отказались от воздействия на нее полем центробежных сил 2 раза в сутки перед освежением. Начиная с восьмого дня, для формирования кумысного аромата и сливочного вкуса в закваске, ежедневно проводили дополнительное 40-минутное вымешивание при кислотности 68-72°Т.
Полностью обе закваски - контрольная и опытная были сформированы на 12-й день. К этому сроку в заквасках установились симбиотические отношения между молочнокислыми палочками и дрожжами. Обе закваски характеризовались мягким сливочным вкусом, однородной консистенцией и устойчивой плотной пеной.
В процессе формирования заквасок была проанализирована динамика изменения сроков и показателей энергии кислотообразования, таблица 1.
Оказалось, что резких различий в характере формирования контрольной и опытной заквасок не наблюдалось, но следует отметить, что в первые дни культивирования в опытной закваске энергия кислотообразования была несколько ниже, чем в контрольной. Однако к 6-му дню нарастание кислотности в опытной закваске практически сравнялось с показателями кислотности контрольной закваски и, в дальнейшем, энергия кислотообразования исследуемых заквасок была примерно равной. В процессе формирования скорость нарастания кислотности в обеих заквасках составляла 9-12°Т в час, что свидетельствовало о высокой активности молочнокислых палочек. В конце срока формирования максимальная кислотность несколько снизилась в обеих заквасках. Это означало, что симбиотические отношения между молочнокислыми палочками и дрожжами стали развиваться более равномерно и стабильно.
Были проведены также биохимические исследования опытной закваски. Результаты этих исследований приведены в таблице 2.
Биохимические показатели опытной закваски соответствуют требованиям стандарта (Кумыс: ГОСТ 52974 - 2008: технические условия. - Введ. 13.10.2008. - М.: Стандартинформ, 2008. - 7 с.) (далее - ГОСТ, 2008).
Результаты микробиологических исследований опытной и контрольной заквасок представлены в табл. 3.
Из таблицы видно, что в обеих заквасках отсутствуют такие патогенные микроорганизмы, как бактерии группы кишечной палочки и золотистый стафилококк (S. aureus).
Таким образом, в сравнительном отношении показатели контрольной закваски практически не отличаются от показателей опытной, что свидетельствует об идентичном протекании биохимических процессов.
Как показали наши исследования, исключение целого ряда технологических этапов из способа формирования производственной закваски для кумыса: многократных перевивок культур при активизации молочнокислых палочек, обработки кобыльего молока ультрафиолетом и центрифугирования кумысной смеси, не повлияло на ее качество.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Успешная апробация закваски, сформированной предлагаемым способом, прошла в экспериментальном кумысном цехе Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт коневодства» (далее - ФГБНУ «ВНИИ коневодства») в 2018 году, где мы стали готовить кумыс на основе этой закваски. При этом в производстве кумыса используется молоко кумысных кобыл фермы лошадей-доноров ФГБНУ «ВНИИ коневодства».
В экспериментальном кумысном цехе ФГБНУ «ВНИИ коневодства» были произведены 2 партии кумыса натурального. Первая - на основе закваски, сформированной в соответствии с требованиями Технологической инструкции, 2010 (далее - контроль). Вторая - на основе закваски, сформированной предлагаемым способом (далее - опыт).
Затем мы исследовали антибиотическую активность заквасок и кумыса по отношению к тест-культуре B.coli. Тест-культура B.coli, была приобретена в лаборатории микробиологии Федерального государственного автономного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности» и культивирована нами на бактериологическом агаре.
При визуальной оценке посевов кумыса и заквасок была отчетливо видна осветленная зона антибиотической активности. Это означало, что микрофлора заквасок и кумыса подавляла развитие тест-культуры. Зоны осветления измеряли в миллиметрах и рассчитывали их средние значения (табл. 4).
Зоны задержки роста непатогенной B.coli в контрольной и опытной заквасках составляют в среднем, соответственно 27 мм и 27,5 мм (минимально допустимое значение 6 мм). Закваски исследованы при одинаковой кислотности, равной 140°Т.
Опытная закваска и приготовленный из нее кумыс практически не отличались от контрольных по содержанию антибиотических веществ и имели одинаково высокую степень антибиотической активности.
Кумыс, приготовленный из закваски по предлагаемому способу, участвовал в конкурсе «За производство высококачественной пищевой продукции» на 20-ой Российской агропромышленной выставке «Золотая осень 2018», проходившей в Москве, и получил диплом и золотую медаль.
Таким образом, проведенные нами исследования показали, что предлагаемый способ формирования закваски для кумыса из сухих бактериальных культур отвечает всем требованиям ГОСТ, 2008 и является наиболее выгодным, как в технологическом, так и в экономическом аспектах для развития молочного коневодства.