Investigation of the process of vacuum freeze drying of bacterial concentrates for the meat industry with cryogenic freezing

2.5

Цель работы – исследование влияния криозамораживания стартовых культур, а также сублимационной сушки на их качество. Биомассой стартовой культуры для производства колбас быстрой ферментации являлась смесь штаммов Lactobacillus sakei, Staphylococcus carnosus и Pediococcus acidilactici. В качестве криопротекторной среды использовали водный раствор, содержащий сахарозу, цитрат натрия, глутамат натрия и желатозу или водный раствор, содержащий лактозу и лактулозу. Доля бактериальной массы составляла от 20 до 60% к общей массе. Полученную суспензию замораживали: I вариант – разливали в металлические контейнеры слоем 10…12 мм и замораживали в каскадном низкотемпературном морозильном шкафу при температуре -45 град. С

II вариант – прокачивали суспензию через капилляры диаметром 2

English. The purpose of work is to investigate the influence cryofreezing of starter cultures, as well as the of freeze-drying on their quality. The biomass of starter culture for the production of rapid fermentation sausages was a mixture of strains Lactobacillus sakei, Staphylococcus carnosus and Pediococcus acidilactici. As a cryoprotective medium there were used: an aqueous solution containing sucrose, sodium citrate, sodium glutamate and gelatose

2,5

3 mm the granules was frozen in liquid nitrogen at a temperature of -196 °С. Rational modes were determined: freezing temperature (-40)-(-42) °С, granules size 2.5 mm. The mass, frozen by 1st and 2nd ways, was dried in a vacuum freeze drier, equipped with combined cold supply system. During the drying process three periods were defined: increasing, constant, and a falling rate of drying, the temperature of the heaters and thus the remaining pressure are respectively: 32–35 °С and 20–25 Pa, 28–30 °С and 20–25 Pa, 25–28 °С and 10–15 Pa. The sublimation process finished when the product moisture content achieved 12-14%. Vacuum drying of the material to a moisture content of 3.0-3.2% took place hereinafter. Reducing the number of viable microorganisms in a dry bacterial concentrates obtained by using a microbial mass granulation and without using at a storage period within 8 months at a temperature of -18 °C was 1.7-10.4 and 1.5-9.2% respectively.

2-nd way – suspension was pumped through the capillaries with the diameter of 2

3 мм, гранулы замораживалась в жидком азоте при температуре -196 град. С. Установлены рациональные режимы: температура замораживания (-40)-(-42) град. С, размер гранул 2,5 мм. Массу, замороженную по I и II способу, высушивали в вакуум-сублимационной сушилке, оснащенной комбинированной системой хладоснабжения. В ходе сушки выделено три периода: возрастающей, постоянной и падающей скорости сушки, температура нагревателей и остаточное давление при этом соответственно равны: 32–35 град. С и 20–25 Па, 28–30 град. С и 20–25 Па, 25–28 град. С и 10–15 Па. Процесс сублимации заканчивался при достижении продуктом влажности 12–14%. Далее происходила вакуумная досушка материала до влажности 3,0–3,2%. Уменьшение количества жизнеспособных микроорганизмов в сухих бактериальных концентратах, полученных с использованием гранулирования микробной массы и без использования при хранении в течение 8 месяцев при -18 град. С составило 1,7–10,4 и 1,5–9,2% соответственно. Сделан вывод, что гранулирование микробной массы позволяет увеличить количество жизнеспособных микроорганизмов в 1 г концентрата и сократить продолжительность высушивания до достижения необходимой влажности продукта.

Russian. or an – aqueous solution containing lactulose and lactose. The proportion of bacterial mass ranged from 20 to 60% of the total weight. The resulting suspension was frozen: 1st way – it was poured into metal containers with a layer of 10-12 mm and frozen in a low temperature cascade freezer at a temperature of -45 °С