CC BY
67
664.696.3:57.083.13
ЭФФЕКТИВНОСТЬ КУЛЬТИВИРОВАНИЯМОЛОЧНОКИСЛЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В КА ЧЕСТВЕ СУБСТРА ТА СО2-ШРОТОВ ПРЯНО-АРОМАТИЧЕСКОГО СЫРЬЯ
Н.Р. ХАМИТОВА, А С. СТУКАЛО, ТА. ШАХРАЙ, Т.И. ТИМОФЕЕНКО
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: [email protected]
Выявлена целесообразность и эффективность применения СО2-шротов из тмина, кориандра, петрушки, укропа в качестве субстрата для культивирования молочнокислых микроорганизмов в ассоциации B. bifidum + L lactis + L. acidophilus, позволяющего расширить спектр органических кислот, являющихся пробиотическим фактором. Ключевые слова: СО 2-шроты, молочнокислые микроорганизмы, ферментация, органические кислоты, титр.
Цель работы - сравнительная оценка эффективности применения СО2-шротов пряно-ароматического сырья при культивировании молочнокислых микроорганизмов, используемых в производстве препаратов, предназначенных для функционального питания и коррекции дисбиотических нарушений кишечника.
В качестве объектов исследования использовали СО2-шроты из пряно-ароматического сырья: травы сельдерея (Apium graveolens L.), травы петрушки (Petroselinum crispum), травы укропа (Anethum graveolens), плодов мускатного ореха (Myristica fragrans), перца душистого (Piper nigrum L.), стеблей корицы (Cinnamomum ceylanicum Br.), семян гвоздики (Caryophyllus Aromaticus L.), семян розмарина (Rosmarinus officinalis), семян кориандра (Coriandrum sativum L.), семян тмина (Carum carvi L.), выработанные ООО «Караван» (г. Краснодар) в 2007-2008 гг.
В качестве штаммов пробиотиков использовали штаммы микроорганизмов из Всесоюзной коллекции промышленных микроорганизмов: Bifidobacterium
bifidum, Lactococcus lactis, Lactobacillus acidophilus, Enterococcus faecium, Lactobacillusplantarum, предоставленные филиалом ООО «Биотехагро» (г. Тима-шевск).
Микроорганизмы использовали в виде двух ассоциаций, полученных смешиванием в равной пропорции трех культур, выращенных на молочной основе: 1 - B. bifidum + E. faecium + L.plantarum, 2 - B. bifidum + S. lactis + L. acidophilus.
В качестве среды для культивирования молочнокислых и бифидобактерий использовали обезжиренное коровье молоко.
Маточную культуру молочнокислых микроорганизмов культивировали на среде, представляющей собой смесь молока и воды, взятых в равной пропорции, при температуре 37-38°С в течение 72 ч.
Навески шротов по 20 г, помещенные во флаконы, стерилизовали в автоклаве при 1 атм в течение 1 ч.
Культивирование молочнокислых микроорганизмов проводили следующим образом: смешивали в рав -ной пропорции шроты и ассоциации молочнокислых микроорганизмов, культивировали в термостате при
37-38°С в течение 96 ч. По окончании процесса в полученной полувлажной форме препарата (влажность 60-65%) определяли титры, рН, состав органических кислот
Количество жизнеспособных клеток бактерий в 1 мл суспензии (число колониеобразующих единиц -КОЕ) устанавливали методом предельных разведений при высеве на селективные полуагаризованные (0,2% агара) питательные среды: гидролизатно-молочную среду (ГМС) для учета рода лактобактерий, бифи-дум-среду (г. Оболенск) для учета рода бифидобактерий (В/Д среду типа М17 для определения термофильных стрептококков (£/г) [1]. Активную кислотность определяли потенциометрически, органические кислоты
- методом Леппера-Флига (ОСТ 10202-97).
По данным ООО «Караван», СО2-шроты являются высокоценным продуктом и обладают следующими общими свойствами [2]: стерильностью;
при сбросе давления происходит частичный или полный разрыв клеток, их содержимое становится более доступным для внешних воздействий;
кислород из шротов вытеснен углекислотой, которая консервирует сырье, препятствуя образованию свободных радикалов и перекисей;
весь биоактивный, в основном водорастворимый, комплекс витаминов, микроэлементов, белков и др. остается в сравнительно неизменном, близком к нативному, состоянии.
Результаты экспериментов по культивированию молочнокислых микроорганизмов на СО 2-шротах приведены в табл. 1 и 2.
Анализ данных табл. 1 свидетельствует, что наилучшие показатели роста молочнокислых микроорганизмов - титр полувлажной формы более 8,95 ^ КОЕ/г
- получены при их культивировании на СО2-шротах из тмина, кориандра, петрушки, укропа. Активная кислотность достоверно ниже при накоплении большей биомассы бактерий и изменяется в зависимости от ассоциации в пределах от 5,35 до 6,20. Во всех образцах лактобактерии проявляют лучший рост по сравнению со стрептококками и бифидобактериями. Лактобактерии проявляют также большую метаболическую ак-
Таблица 1
СО2-шрот из сырья Селективная среда Ассоциация 1 Ассоциация 2
рН Титр ^ КОЕ/г рН Титр lg КОЕ/г
Сельдерей ^3 g OqCQ 5,87 8,00 7,90 7,88 5,38 9.18 8.18 8,85
Петрушка ГМС Str Bif 6,20 8,43 8,00 8,65 5,86 9,30 9,00 9,26
Укроп ГМС Str Bf 5,90 8,43 8,30 8,63 5,75 8,93 8,85 8,98
Мускатный орех ГМС Str Bf 5,41 6,08 5,90 7,85 5,52 6,18 В 5 разве-дениях н. о. 6,15
Перец душистый ГМС Str Bf 5,18 В 5 разведениях н. о. 5,05 5,60 5,48 5,40
Гвоздика МС tr if ГМ S B 4,39 В 1 разведении н. о. 4,38 В 1 разве -дении н. о.
Корица ГМС Str Bf 5,09 В 5 разведениях н. о. 5,48 4,82 6,34 5,70 6,00
Розмарин ГМС Str Bif 5,42 В 5 разведениях н. о. 5,55 В 5 разве -дениях н. о.
Кориандр ГМ S B 5,75 9,30 9,00 9,18 5,70 9,40 9,00 9,20
Тмин ГМ S B 5,40 9,00 8,48 8,54 5,35 8,98 8.95 8.96
тивность в качестве продуцента органических кислот при культивировании в ассоциации 2, чем в ассоциации 1.
Таблица 2
Содержание органических кислот, %, в ассоциациях
СО2-шроты из сырья Молочная Уксусная Масляная
1 2 1 2 1 2
Кориандр 2,60 5,30 0,17 0,5 0,044 0,07
Петрушка 2,70 6,20 0,85 0,64 0,006 0,00
Тмин 4,60 2,20 1,17 0,13 0,00 0,05
Укроп 5,82 4,30 0,52 1,07 0,05 0,14
Примечание: н. о. - не обнаружено.
Молочная кислота накапливается в зависимости от вида сырья и ассоциации (табл. 2) в количестве 2,2-6,2%. В маточной культуре на молочной основе выбранные ассоциации молочнокислых микроорганизмов ведут себя как гомоферментативные (образование только молочной кислоты). В составе органических кислот преобладает молочная кислота, являясь основным продуктом гетероферментативного брожения, количество которой достигает 80-93% от суммы кислот.
На основании проведенных исследований установили, что в процессе культивирования молочнокислых микроорганизмов на СО2-шротах со специфическим углеводным составом была обеспечена продукция ряда кислот - масляной и уксусной, полезных в составе создаваемого нами препарата. Совместное выращивание выбранных нами микроорганизмов в составе ассоциаций на основе изученных СО2-шротов позволяет расширить спектр метаболитов микроорганизмов, являющихся пробиотическим фактором.
ЛИТЕРАТУРА
1. Практикум по микробиологии / А.И. Нетрусов, М.А. Егорова, Л.М. Захарчук и др. - М.: Академия, 2005. - С. 473-475.
2. Рекомендации по использованию растительного сырья, обработанного жидким диоксидом углерода // www.karawan.ru (20.11.2009 г.).
Поступила 02.12.09 г.
EFFECTIVENESS OF THE CULTIVATION OFLACTI^ACID MICROORGANISMS WITH USING AS SUBSTRATE CO2-MEAL SPICY-AROMATIC RAW MATERIALS
N.R. KHAMITOVA, AS. STUKALO, T.A. SHAKHRAY, T.I. TIMOFEENKO
Kuban State Technological University,
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072; e-mail: [email protected]
It was revealed the feasibility and efficacy of use of Cfiaw material from the caraway, coriander, parsley, dill as a substrate for the cultivation of lactic-acid microorganisms in composition witB. bifidum + L. lactis + L. acidophilus will expand the range of organic acids, which are probiotic factor.
Key words: CO2-meal, lactic acid bacteria, fermentation, organic acids, titer.
