НИЛ пищевой и промышленной биотехнологии ФГАОУ ВО "СКФУ", инженер
д.т.н., доцент, заведующий кафедрой прикладной биотехнологии, главный научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории пищевой и промышленной биотехнологии, факультет пищевой инженерии и биотехнологий имени академика А.Г. Храмцова
д.т.н., доцент, директор департамента науки, ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории пищевой и промышленной биотехнологии, факультет пищевой инженерии и биотехнологий имени академика А.Г. Храмцова
канд. биол. наук, доцент, заведующий НИЛ прикладных проблем биологии, биологический факультет
д.т.н., профессор, член-корр. РАН, заведующий базовой кафедрой технологии молока и молочных продуктов, главный научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории пищевой и промышленной биотехнологии, факультет пищевой инженерии и биотехнологий имени академика А.Г. Храмцова
Введение. Неконтролируемое постокисление при хранении кисломолочных продуктов с пробиотиками ограничивает срок их годности и ухудшает потребительские свойства. Микроинкапсулирование пробиотических культур рассматривается как перспективный подход, однако влияние данной технологии на метаболическую активность пробиотиков и их взаимодействие с заквасочной микрофлорой в процессе ферментации и хранения изучено недостаточно.
Цель. Сравнительное исследование влияния свободной и микроинкапсулированной форм Lactiplantibacillus plantarum на кинетику кислотообразования и реологические свойства при совместном культивировании со Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, а также на динамику постокисления и выживаемость микроорганизмов при хранении кисломолочного продукта.
Материалы и методы. Образцы кисломолочного продукта готовили с использованием культур Str. thermophilus и Lpb. plantarum (свободная и капсулированная формы, размер микрокапсул - 250±12 мкм) в трёх соотношениях (3,5%/1,5%; 2,5%/2,5%; 1,5%/3,5%). В процессе ферментации (4 ч) и последующего хранения при 4±2 °С (18 суток) определяли титруемую кислотность, pH, динамическую вязкость и количество жизнеспособных клеток (КОЕ/г).
Результаты. Установлено, что образцы с капсулированной формой Lpb. plantarum характеризовались более низкой начальной скоростью кислотообразования по сравнению со свободной культурой. В процессе хранения образец с соотношением культур 1,5% Lpb. plantarum (капсулированная форма) / 3,5% Str. thermophilus достиг предельной кислотности 120 °Т на 12-е сутки, тогда как образец со свободной формой превысил этот порог на 6-е сутки. Применение капсулированной формы сопровождалось более высокой вязкостью сгустка во всех исследованных соотношениях, а также более высокой выживаемостью Lpb. plantarum (≥10⁷ КОЕ/г) к 18-м суткам хранения.
Выводы. Микроинкапсулирование Lpb. plantarum может служить инструментом замедления кислотообразования как на этапе ферментации, так и при хранении. Для образца с соотношением 1,5%/3,5% использование капсулированной формы позволило сохранить нормируемые показатели кислотности до 12 суток. Наблюдаемое увеличение вязкости и выживаемости клеток требует дальнейшего изучения механизмов, лежащих в основе этих эффектов.
Introduction. Uncontrolled post-oxidation during storage of fermented dairy products with probiotics limits their shelf life and worsens consumer properties. Microencapsulation of probiotic cultures is considered as a promising approach, however, the effect of this technology on the metabolic activity of probiotics and their interaction with the starter microflora during fermentation and storage has not been sufficiently studied.
Purpose. Сomparative study of the effect of free and microencapsulated forms of Lactiplantibacillus plantarum on the kinetics of acid formation and rheological properties in co-cultivation with Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, as well as the dynamics of post-oxidation and the survival of microorganisms during storage of fermented milk products.
Materials and Methods. Samples of the fermented milk product were prepared using cultures of Str. thermophilus and Lpb. plantarum (free and encapsulated forms, microcapsule size - 250 ± 12 μm) in three ratios (3.5 %/1.5 %; 2.5 %/2.5 %; 1.5 %/3.5 %). During fermentation (4 hours) and subsequent storage at 4 ± 2 °C (18 days), the titratable acidity (GOST R 54669-2011), pH, dynamic viscosity (Brookfield DV-E rotational viscometer), and the number of viable cells (CFU/g) (GOST 10444.11-2013) were determined. The morphology of microcapsules was studied using light microscopy.
Results. It was found that samples with the encapsulated form of Lpb. plantarum exhibited a lower initial rate of acid production compared to the free culture. During storage, the sample with a culture ratio of 1.5 % Lpb. plantarum (encapsulated form) / 3.5 % Str. thermophilus reached a maximum acidity of 120 °T on day 12, whereas the sample with the free form exceeded this threshold on day 6. The use of the encapsulated form was associated with higher curd viscosity across all ratios studied, as well as higher viability of Lpb. plantarum (≥10⁷ CFU/g) by day 18 of storage.
Conclusion. Microencapsulation of Lpb. plantarum can serve as a tool for slowing acid formation both during fermentation and during storage. For a sample with a ratio of 1.5%/3.5%, the use of a capsule form made it possible to maintain the normalized acidity values for up to 12 days. The observed increase in cell viscosity and survival requires further investigation of the mechanisms underlying these effects.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.