CC BY
61
УДК 663.316
А. С. Полушин, ФГБОУ ВО «КГТУ», группа 17-РС/м, e-mail: iostiks49@gmail.com
ИССЛЕДОВАНИЕ БАКТЕРИЦИДНОМ АКТИВНОСТИ КОРИЦЫ
CINNAMONUM ЛЮМЛТСиМ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЯБЛОЧНОГО СИДРА
О. В. Казимирченко, ФГБОУ ВО «КГТУ», к.б.н., доцент кафедры ИПГ, e-mail: oksana.kazimirchenko@klgtu.ru
В статье приведены результаты исследования влияния корицы Сгппатотит аготаНеит на рост нежелательной микрофлоры и бродильную активность дрожжей, используемых в производстве сидра.
корица, яблоки, дрожжи, брожение, сидр
Сидр - винодельческий продукт с объемной долей этилового спирта не менее 1,5 и не более 6,0%, изготовленный из сброженного яблочного сусла или сброженного восстановленного яблочного сока (виноматериалов) без насыщения или с искусственным насыщением двуокисью углерода или насыщением двуокисью углерода в результате брожения и давлением двуокиси углерода в бутылках не менее 100 кПа при 20°С [1]. Основными участником технологического процесса в производстве сидра являются дрожжевые грибы, осуществляющие спиртовое брожение.
Процесс производства натурального сидра происходит в несколько этапов: измельчение яблок и отжим сока; внесение в сок дрожжей и по необходимости сахара; первичное брожение, целевым продуктом которого является этиловый спирт; осветление и декантация; бутилирование; вторичное брожение, целевым продуктом которого является углекислый газ, придающий напитку игристость [2].
В данной работе проведено микробиологическое исследование сидра, для производства которого используется вторичное сырье - яблочный жмых. Разведение водой и внесение дополнительного сахара позволяет получить из него сусло, пригодное для производства слабоалкогольного напитка.
При сбраживании и вторичном брожении одним из важнейших факторов является активность дрожжей. Дрожжи в процессе клеточного дыхания расщепляют сахара с образованием этанола, АТФ и АДФ. Было установлено [3], что дикие дрожжи местных яблок проявляют слабую активность и жизнеспособность в процессе брожения, поэтому для производства сидра использовали культурные дрожжи Баеекаготуее$ Ъауапт, которые применяют в производстве сидров и пива. Дрожжи данного вида, представляющие собой вытянутые продолговатые клетки, обладают высокой ферментативной активностью. Дрожжи были получены множественным скрещиванием трёх рас дрожжевых грибов-сахаромицет -8аееИаготуее8 иуагит, Заеек. еегеу1$1ае и Заеек. еиЪауапж [4].
Помимо основной микрофлоры, в яблочном сидре всегда присутствуют другие виды микроорганизмов. Микрофлора, образующаяся на яблоках во время роста, транспортировки и хранения, а также микрофлора, заносимая на производственное оборудование, может вызвать порчу напитка или образование нежелательных органолептических показателей.
Учитывая возможную микробиологическую порчу анализируемого напитка, в качестве бактерицидного средства нами была использована корица Сгппатотит аготаИеит, в маслах которой содержится коричный альдегид, проявляющий антибактериальные свойства. В частности концентрация данного вещества 5000 мг/л позволяет исключить
развитие таких бактерий, как Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus и Yersinia enterocolitica, относящихся не только к бактериям-порчи, но и группе условно-патогенных бактерий, вызывающих пищевые отравления [5]. Кроме того, известно, что корица способна добавить флэйвору напитка характерные черты.
Для микробиологических исследований было отобрано шесть образцов сидра:
1) сидр, произведенный на основе сока яблок, подвергнутых мойке и очищению от сердцевины и плодоножки;
2) сидр, произведенный на основе сусла из жмыха яблок, подвергнутых мойке и очищению от сердцевины и плодоножки;
3) сидр, произведенный на основе сока необработанных яблок;
4) сидр, произведенный на основе сусла из жмыха необработанных яблок;
5) сидр, произведенный на основе сока необработанных яблок с добавлением корицы;
6) сидр, произведенный на основе сусла из жмыха необработанных яблок с добавлением корицы.
Во все образцы были внесены сухие культурные дрожжи Saccharomyces bayanus.
Согласно техническому регламенту, к микробиологическим показателям безопасности сидра относятся отсутствие БГКП в 1 г продукта и отсутствие патогенных микроорганизмов, в том числе сальмонелл в 25 г продукта [6]. Все шесть образцов напитка исследованы на микробиологическую безопасность [7-13], а определение патогенных бактерий рода Salmonella проводили только для образца под номером 4, так как сырье в процессе его производства претерпевает наименьшую обработку - использован жмых яблок без предварительной очистки. Кроме того, во всех шести образцах сидра определяли активность роста дрожжей и плесеней методом микроскопии.
Результаты санитарно-микробиологического исследования образцов сидра представлены в табл. 1.
Таблица 1 - Результаты санитарно-микробиологических исследований сидра
Показатель Образец №1 Образец №2 Образец №3 Образец №4 Образец №5 Образец №6
Патогенные - - - Не - -
микроорганизмы, в т. ч. Salmonella обнаружены
БГКП (-) (+) (+) (+) (-) (+)
Дрожжи, КОЕ/мл 764 556 840 640 416 760
Примечание: «-» - не исследовали; «(-)» - отрицательный результат; «(+)» - положительный результат.
Во всех шести исследованных образцах напитка патогенные бактерии рода Salmonella не обнаружены. Присутствие санитарно-показательных бактерий кишечной группы выявили в образцах № 2, 3, 4, 6. Образцы № 1 и 5 (сидр из сока очищенных яблок и сидр из сока необработанных яблок с добавлением корицы) соответствовали требованиям микробиологической безопасности сидра, согласно техническому регламенту. При этом по данным образцам были получены схожие результаты - отсутствие БГКП, рост плесеней на порядок ниже, чем в сидре из не обработанных яблок; количество колоний дрожжей на 1 мл напитка в первом образце в два раза выше, чем в пятом. Таким образом, можно заключить, что добавление в сидр корицы эффективно подавляет нежелательную микрофлору. Однако одновременно происходит некоторое подавление активности дрожжей, являющихся основным участником брожения в сидре.
Активность используемых дрожжей нами была проанализирована по результатам микроскопии клеток и изучения биохимической активности. Микроскопия дрожжей на 12-е сутки культивирования на селективной питательной среде Сабуро показала, что доля активных клеток в этот период составляет 70-80%. Культуры дрожжей также проявляли высокую биохимическую активность в отношении ферментации глюкозы и сахарозы.
Нами было также установлено, что при хранении напитка возможен рост плесневых грибов. Плесневые грибы были выявлены на 11-е сутки после посева во всех чашках с агаром Сабуро. В табл. 2 приведено количество обнаруженных колоний плесневых грибов по каждому образцу.
Таблица 2 - Учет наличия плесневых грибов в образцах сидра на 11-е сутки исследования
Показатель Образец № 1 Образец № 2 Образец № 3 Образец № 4 Образец № 5 Образец № 6
Плесневые грибы, КОЕ/мл 4 24 52 135 6 26
Наибольшее обсеменение плесневыми грибами были обнаружено в образце № 4 (сидр, произведенный на основе сусла из жмыха необработанных яблок). Обнаруженные плесени были отнесены к роду Penicillium. Все колонии плесеней имели схожие культуральные признаки - колонии были окрашены в зелено-серый цвет, росли на чашки в виде бархатистого мицелия в виде концентрических кругов.
Однако после окончания брожения в банках с готовым сидром на 21-е сутки видимых колоний плесени обнаружено не было.
Для установления источника обсеменения готовых образцов сидра плесневыми грибами нами был проведен микробиологический анализ корицы и образца сухих дрожжей, внесенных при изготовлении напитка. Микробиологический анализ показал отсутствие плесневых грибов в образцах корицы и культурных дрожжей, внесенных в сидр. Вероятным источником сохранения спор плесеней послужили яблоки и яблочных жмых.
Таким образом, в ходе микробиологических исследования выявлено, что наиболее санитарно-благополучными являются образцы сидра, в технологии которых яблоки подвергаются мойке и очищению от сердцевины и плодоножки перед отжимом сока, а также образцы, в которых применена корица в качестве антибактериального средства. При этом обнаружено, что корица частично подавляет развитие дрожжей, однако это не изменяет основные свойства напитка. Поэтому дрожжи Saccharomyces bayanus могут быть использованы для сбраживания яблочного сусла для получения сидра.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ 31820-2012 Сидры. Общие технические условия [Электронный ресурс]. -URL: http://docs.cntd.ru/document/1200098777
2. Beech, F.W. Cider making and cider research: a review / F. W. Beech, Long Ashton Research Station, University of Bristol // Journal of the Institute of Brewing №78, С. 477-491.
3. Libkind, Diego Microbe domestication and the identification of the wild genetic stock of lager-brewing yeast / Diego Libkind, Chris Todd Hittinger, Elisabete Valério, Carla Gonçalves, Jim Dover, Mark Johnston, Paula Gonçalves, José Paulo Sampaio// Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011 [Электронный ресурс]. - URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3167505/
4. Полушин, А. С. Обзор перспективных направлений производства алкогольной продукции на основе яблочного сырья / А. С. Полушин, Е. А. Ремённая // Вестник молодёжной науки. - 2016. - № 4(6) [Электронный ресурс]. - URL: https://cyberleninka.ru/article/v/obzor-perspektivnyh-napravleniy-proizvodstva-alkogolnoy-produktsii-na-osnove-yablochnogo-syrya
5. Siddiqua S. Antibacterial activity of cinnamaldehyde and clove oil: effect on selected foodborne pathogens in model food systems and watermelon juice / S. Siddiqua, B. A. Anusha, L. S. Ashwini, P. S. Negi // Journal of food science technology, 2015 [Электронный ресурс]. -URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4554611/
6. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011 О безопасности пищевой продукции [Электронный ресурс]. - URL: http://docs.cntd.ru/document/902320560
7. ГОСТ 31659-2012 Метод выявления бактерий рода Salmonella [Электронный ресурс]. - URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-31659-2012
8. ГОСТ 31747-2012 Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий группы кишечных палочек (колиформных бактерий) [Электронный ресурс]. - URL: http://docs.cntd.ru/document/1200098583
9. ГОСТ 10444.15-94. Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов [Электронный ресурс]. - URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-10444-15-94
10. ГОСТ 30726-2001 Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества бактерий вида Escherichia coli [Электронный ресурс]. - URL: http://docs.cntd.ru/document/1200025290
11. ГОСТ 31746-2012 (ISO 6888-1:1999, ISO 6888-2:1999, ISO 6888-3:2003) Продукты пищевые. Методы выявления и определения количества коагулазоположительных стафилококков и Staphylococcus aureus [Электронный ресурс]. - URL: http://docs.cntd.ru/document/1200098769
12. ГОСТ 10444.12-2013 Микробиология пищевых продуктов и кормов для животных. Методы выявления и подсчета количества дрожжей и плесневых грибов (с Поправкой) [Электронный ресурс]. - URL: http://docs.cntd.ru/document/1200107308
RESEARCH OF ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF CINNAMON CINNAMOMUM AROMATICUM IN APPLE CIDER PRODUCTION
A. S. Polushin, student of Kaliningrad state technical university, e-mail: jostiks49@gmail.com O.V. Kazimirchenko, Candidate of Biological Sciences of Kaliningrad state technical university,
e-mail: oksana.kazimirchenko@klgtu.ru
The impact of Cinnamonum aromaticum on spoiling microflora and fermentative activity of yeasts has been researched. Activity of yeasts has been studied using morphological and biochemical features.
cinnamon, apples, yeast, fermentation, cider
