CC BY
39
УДК 637.146.2
Боднарчук О.В., к.т.н © ([email protected])
Технолог1чнии incmumym молока та м'яса НААН, м. Кш'е
ДОСЛ1ДЖЕННЯ АНТАГ0Н1СТИЧН01АКТИВНОСТ1 ЗАКВАСОК ДЛЯ КИСЛОВЕРШКОВОГО МАСЛА
Дослгджено антаготстичну активтстъ заквашувалъног композицгг для виробництва кисловершкового масла щодо умовно-патогенног мжрофлори. Показано особливост1 стлъного кулътивування у молоц1 та вершках заквашувалъног мжрофлори для кисловершкового масла та тест-культур бактерт групи кишковог палички.
Ключое1 слова: заквашувалъна композищя, молочнокислi бактерп, антагошстична актившстъ, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermis, Proteus morganii.
Забезпечення високо! якосп та конкурентоспроможносп будь-якого продукту набувае особливо! значимости в умовах ринково! економжи. Вщомо, що пщ час виробництва молочних продукта основш проблеми безпечност1 та якост1 пов'язаш з мжробюлопчними процесами, викликаш розвитком небажано! мшрофлори. Значний бактерюстатичний потенщал щодо техшчно небажано! та небезпечно! мшрофлори мають молочнокисл! бактерп, яю не лише формують смаков! особливост! кшцевого продукту, але й пригшчують розвиток контамшантно! мжрофлори впродовж технолопчного процесу та запоб1гають появ1 р1зних вад [1].
За даними численних дослщниюв, антагошстичш взаемовщносини лактобактерш з умовно-патогенними та патогенними мкрооргашзмами обумовлеш високим ступенем конкурентное^ мжрофлори, що залежить вщ eHeprii' кислотоутворення, стшкост! до юнцевих продукта бродшня (молочно!, оцтово1 та шших кислот), потреб у поживних речовинах, низького р1вня окисно-вщновного потенщалу (неспециф1чний антагошзм) та спричинеш д1ею специф1чних фактор1в (утворення перекису водню, метаболтв антибютикопод!бно! природи, бактерюцишв) [2-3].
Зокрема, було визначено, що молочна кислота rnriöye розвиток гнильних бактерш, ад1ацетил - picT Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella [3].
Однак у pa3i недотримання технолопчних режим1в i саштарних правил зростае ймов1ршсть присутност! потенцшно небезпечних м!крооргашзм!в у готовому продукт!. Незважаючи на те, що кислотшсть е важливим чинником регулювання росту та виживання сторонньо! мжрофлори, ферментоваш молочш продукти нав1ть з високою кислотшстю все ж таки е причиною спалах1в харчових отруень. С свщчення, що кислоторезистентш штами бактерш
© Боднарчук О.В., 2012
189
групи кишково1 палички, спороутворювальних бактерш та стафшокоюв можуть виживати i впродовж довготривалого збер1гання продукту [4].
У Технолопчному шституи молока та м'яса розроблено заквашувальну композицш для виробництва кисловершкового масла, до яко! залучено штами молочнокислих бактерш вид1в Lactococcus lactis ssp. diacetilactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus.
Оскшьки вщомо, що молочнокисл! бактерп пригшчують життед1яльн1сть патогенних та умовно-патогенних м1кроорган1зм1в i здатш до 1хнього конкурентного витшнення, науковий та практичний штерес становило вивчення антагошстичних властивостей розроблених заквашувальних композицш та ix складових.
Метою роботи було дослщити антагошстичну актившсть розроблених бактер1альних композицш для виробництва кисловершкового масла щодо основних небезпечних контамшанив.
Об'ектами дослщжень були заквашувальш композици та И окрем1 складов! штами, 5 штам1в тест-культур вид1в Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermis, Proteus morganii.
Матер1али та методи дослщжень. Антагошстичну актившсть бактер1альних композицш та окремих штам1в молочнокислих бактерш щодо тест-культур визначали методом «лунок» за величиною зон затримки росту [5], а також за приростом чисельноси вщповщно! тест-культури пор1вняно з И початковим вмютом пщ час спшьного культивування у молощ впродовж 4 д1б закшькоси шокуляту 1%.
Добов1 тест-культури змивали з поверхш м'ясо-пептонного агару (МПА) ф1з1олог1чним розчином та доводили густину бактер1ально1 суспензи за стандартом мутносп Мак-Ферлана до 108 КУО/см3.
Кшькють життездатних кл1тин бактерш визначали стандартними методами: молочнокисло! мжрофлори - згщно з ГОСТ 10444.11-89. Чисельшсть м1кроорган1зм1в Escherichia coli анал1зували методом виаву сершних розведень на селективне хромогенне середовище (Coliform-agar).
Р1вень активно! кислотносп визначали потенцюметрично.
Повторювашсть дослдав триразова.
Результати дослщжень. Отримаш результати експериментальних дослщжень з визначення антагонютично! активное^ бактер1альних композицш та окремих штам1в, що входять до ix складу, показали, що вони мають неоднозначний вплив на шпбування умовно-патогенних MiKpoopraHi3MiB (табл. 1).
Встановлено, що нaйбiльш чутливими до дп молочнокислих культур була кишкова паличка. Як свщчать eкcпepимeнтaльнi даш, бaктepiaльнi композици №3 та №7 актившше iнгiбyвaли щ тест-культури (20 мм), TOfli як i'i CKnaflOBi лише до 12-18 мм. Для бшьшоси ¿з пpoaнaлiзoвaниx mTaMiß притаманна висока здатшсть до пpигнiчeння Е. coli 926.
Дещо noMipHime пригшчували picT S. aureus OKpeMi штами лактобактерш та i'x композици. Так, величина затримки росту золотистого стафшококу становила вщ 8 до 12 мм. Слщ вщзначити, що тщьки штами L. diacetilactis та
190
заквашувальш композици, до яких залучено щ штами, володши антагошстичною д1ею до S. epidermis (13-14 мм).
Таблиця 1
Антагошстнчна актившсть заквашувальних композицш та ix окремих складових лактобактерш для виробництва кисловершкового масла
Заквашувальш культури Величина зон затримки росту тест-культур, мм
Escherichia coli 906 Escherichia coli 926 Staphylo coccus aureus Staphylo coccus epidermis Proteus morganii
L. diacetilactis 1353 15 18 8 13 -
L. diacetilactis 13202 15 12 8 13 -
S. thermophilus 21132 15 5 10 - -
S. thermophilus 21135 18 4 10 - -
L. bulgaricus 35094 - 4 12 - 11
3K№3 20 12 12 14 13
3K№7 20 11 12 14 13
Водночас, ароматоутворювальш лактококи виду L. diacetilactis та термофшьш стрептококи S. thermophilus взагал1 не проявляли антагошзму до протею виду Proteus morganii, про що свщчать вщсутшсть зон затримки його росту. Штам болгарсько! палички L. bulgaricus 3509 характеризувався низьким р!внем шпбування патогенних та умовно-патогенних м1кроорган1зм1в.
Анал1зуючи отримаш результати дослщження, було встановлено, що на вщмшу вщ окремих штам1в молочнокислих бактерш, i'xHi сполучення в заквашувальних композищях, проявляють вищ1 антагошстичш властивост1 вщносно Bcix, взятих до дослщу, тест-культур.
Наявшсть зон пригшчення небезпечних контамшанив заквашувальною мкрофлорою на твердих середовищах недостатньо висв1тлюе характер i'x взаемовщносин у виробничих умовах. Cлiд враховувати, що у рщкому cepeдoвищi - молощ та вершках, кiлькicть життездатних кл^ин MiKpoopraHi3MiB та видiлeниx ними антимжробних речовин знижуеться.
3 огляду на це, оцшка росту заквашувально! мжрофлори та виживання шюдливо! у xofli тexнoлoгiчнoгo процесу виробництва будь-якого продукту е доречною i привертае увагу, насамперед, з питань його безпеки та якocтi. Зокрема, важливим у виробничому процеЫ е контролювання бактерш групи кишково! палички, якi е одними з найпоширешших представниюв саштарно-показово! мiкpoфлopи.
Вщомо, що pieeHb БГКП у мacлi залежить здебшьшого вщ вторинного кoнтaмiнyвaння продукту. Основною причиною попадания в продукт даних MiKpoopraHi3Miß - нeзaдoвiльний саштарно-ппешчний стан виробництва, вщсутшсть ефективно! caHiTapHoi' обробки обладнання.
Вивчення впливу новостворених бaктepiaльниx композицш на розвиток кишково! палички пщ час тexнoлoгiчнoгo процесу виробництва КВМ, за i'x cпiльнoгo культивування у мoлoцi та вершках з масовою часткою жиру 35% показало, що заквашувальна мiкpoфлopa згубно flie на них (рис. 1).
191
а
§
1 доба
4 доби
Молоко
4 доби Вершки
□ E.coli 906 И E.coli 926
□ E.coli 906+3K№3 Ш E.coli 926+3K№3
E.coli 906+3K№7 E.coli 926+3K№7
Рис. 1. Змша чисельносп тесг-культур бактерш групи кншково!' палички
за спшьного культивування у молощ та вершках впродовж 4 Д1б:
Про це свщчить ¿стотне зниження чисельносп обраних тест-культур у мoлoцi та вершках, ферментованими заквасками. Зокрема, вразлившими були клiтини Е. coli 926 до заквашувально! композици №3.
Слщ вщзначити, що пщ час спшьного культивування у молощ з заквасками чисельтсть кишково! палички особливо CTpiMKO спадала пicля 1 доби В1Д 3,95-4,30 lg КУО/см3 до 2,11-2,28 lg КУО/см3 теля 4 даб за температури збер1гання 12 °С пор1вняно з вмютом тшьки тест-культури. У pa3i шокулювання молока тшьки тест-культурою !х кшькють наприкшщ збер1гання досягала 6,6-6,7 lg КУО/см3.
Звертае увагу той факт, що кл1тини контамшантних мжрооргатзм1в не тшьки в сполученш з заквасками, але й у чистш культур! теля 4 д1б вщмирали.
Слщ зазначити, що у pa3i спшьного нарощування у вершках заквашувальна мшрофлора слабше (майже на 1 порядок) гальмувала розвиток бактерш Escherichia coli, тж у молощ. Так, р1вень пригшчення цих контамшанив пщ впливом заквашувальних композицш становив до 70% у молощ та 60% у вершках. Очевидно, це пов'язано 3i збереженням залишково! сторонньо! мжрофлори, яка витримала температуру пастеризаци вершюв.
У ход1 дослщжень встановлено, що р1вень активно! кислотносп у молочних згустках коливався у межах 3,54-3,64 од. pH, тод1 як у ферментованих вершках цей показник сягав значень тшьки до 4,27-4,30 од. pH. Проте, навпъ за умови тако! низько! кислотносп середовищ досл1джуваш штами Escherichia coli були здатт до виживання. Контам1нування молока сторонньою мкрофлорою позначалося на розвитку заквашувальних культур. У Bcix дослщних Bapiawrax у пор1внянш з контролем (молоко та вершки не шф1кували кишковою паличкою) пом1чено зниження заквашувально! м1крофлори (рис. 2).
192
I
8,5 8 7,5 7
'6,5 6 5,5 5
□ ЗК №3 □ E.coli 906+3К№3 В E.coli 926+3К№3
Рис. 2. Розвиток мшрофлори бактер1альних комиозицш у стерильному знежиреному молот за спшьного культивуваня з тест-культурами Escherichia
coli
Так, вм1ст загально! чисельност1 молочнокисло! мжрофлори пщ час спщьного культивування з бактер1ями групи кишково! палички знижувався вщ 3% до 8%, для ароматоутворювальних лактокоюв - вщ 4% до 7%.
Майже под1бш результати отримано для заквашувальних культу, яю вирощували спшьно з тест-культурами у вершках. Однак у вершках краще розвивалася заквашувальна композищя №7 за сумкного розвитку з Escherichia coli 926 (рис.3).
МКБ АМКБ
□ ЗК №7 □ E.coli 906+3К№7 И E.coli 926+3К№7
Рис. 3. Розвиток мжрофлори бактер1альних композицш у пастеризованих вершках за спшьного культивуваня з тест-культурами Escherichia coli
193
Ймов1рним пояснениям тако! динамжи розвитку заквашувально! мжрофлори може бути конкурування за поживн! речовини, а також часткове !нг!бування продуктами метабол!зму сторонньо! м!крофлори.
Спостер!гаючи за змшою чисельност! заквашувальних композиц!й за спшьного культивування !х з тест-культурами впродовж 4 д!б, було вщзначено, що !х розвиток мае под!бний характер.
Таким чином, новостворен! бактер1альт композиц!! для виробництва кисловершкового масла володшть високим р!внем антагон!стично! активност! щодо умовно-патогенних бактер!й.
Висновки
1. Встановлено, що розроблен! бактер!альн! композицп для виробництва кисловершкового масла володшть антагошстичною активн!стю до умовно-патогенних бактерш. Найбшьш! зони затримки росту на твердому середовищ! встановлено для родини Enterobacteriaceae - в!д 11 мм до 20 мм.
2. Доведено, що контамшування молока сторонньою мжрофлорою призводить до пригшчення розвитку молочнокислих м!кроорган!зм!в на 3-8%, що гарантуе формування бажаних для кисловершкового масла смакових характеристик.
Л1тература
1. Панченко В.Г. Вчера, сегодня, завтра украинского национального питания. Уроки здоровья. — Днепропетровск. Пороги. 2004. — 274 с.
2. R. Lanciotti, F. Patrignani, F. Bagnolini, M. E. Guerzoni and F. Gardini. Evaluation of diacetyl antimicrobial activity against Escherichia coli, Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus// Food Microbiology — 2003 — Vol. 20, No 5 — p.537-543.
3. James M. Jay. Antimicrobial properties of diacetyl // Applied and Environmental Microbiology — 1982 — Vol. 44, No 3 — p. 525-532.
4. Г.М. Свириденко, E.B. Топникова. Влияние БГКП на безопасность и качество сливочного масла // Сыроделие и маслоделие. - 2007. - №5. - С. 32-34.
5. Егоров Н.С. Микробы-антагонисты и биологические методы определения антагонистической активности. - М.: Высшая школа, 1975. -209 с.
Summary Bodnarchuk O.
ANTAGONISTIC ACTIVITY OF STARTERS FOR SOUR CREAM BUTTER
Antagonistic activity of starter composition for sour cream butter manufacture against same pathogens was investigated. Specificity of simultaneous cultivation of starters and test-cultures of coli-forms bacteria in milk and cream.
Рецензент - д.с.-г.н., професор Щсарик О.Й.
194
