CC BY
9Технические науки
■з
УДК 664.66
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПРИРОДНЫХ ИСТОЧНИКОВ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА СВОЙСТВА ДРОЖЖЕЙ, МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ И БОЛЕЗНИ ХЛЕБА
ВЕСЕЛОВА Анна Юрьевна, канд. тех. наук, доцент кафедры технологии общественного питания, Институт пищевых технологий и дизайна - филиал ГБОУ ВО Нижегородского государственного инженерно-экономического университета, [email protected]
Целью работы явилось исследование влияния бетулинсодержащего экстракта бересты (БЭБ) на свойства дрожжей, молочнокислых бактерий и болезни хлеба. Объект исследования - биологически активная добавка БЭБ-ТУ 9197-034-58059245. БЭБ обладает эмульгирующим свойством и многовекторной биологической активностью, проявляя антиоксидантные и антигипоксантные свойства, что подтверждено данными научно-технической литературы и результатами клинических испытаний. Молекулы бетулина способны встраиваться в липидный слой клеток и восстанавливать структуру поврежденных перекисными соединениями биологических мембран. Сочетание антиоксидантных и антимикробных свойств БЭБ способствует повышению срока годности пищевой продукции. Микробиологические показатели БЭБ определяли по ГОСТ 10444.15-94. Влияние БЭБ на свойства чистых культур дрожжей S.cerevisiae № б9 и молочнокислых бактерий (далее МКБ) Lactobacillus casei C1 определяли в соответствии с «Методическим руководством по производству жидких дрожжей». Диагностику картофельной болезни проводили в соответствии с «Инструкцией по предупреждению картофельной болезни хлеба»: люминесцентным экспресс-методом и модифицированным методом по содержанию водорастворимых веществ в мякише хлеба. Степень плесне-вения хлеба определяли визуально и по методике, разработанной в ФГБНУ НИИХП. Изучено влияние БЭБ на свойства чистых культур дрожжей S. cerevisiae № 69 и МКБ Lactobacillus casei C1 и влияние БЭБ на болезни хлеба. Выявлено, что введение в тесто БЭБ оказывает ингибирующее действие на плесневение и развитие картофельной болезни хлеба, которое обусловлено действием входящих в состав БЭБ тритерпеновых спиртов, обладающих антимикробным действием. Это делает возможным применение данной добавки при разработке хлебобулочных изделий с удлиненными сроками хранения.
Ключевые слова: природные источники биологически активных веществ, бетулинсодержащий экстракт бересты, микробиологические показатели, болезни хлеба.
Введение вали биологически активную добавку БЭБ произ-
В настоящее время проблема длительного водства ООО «Березовый мир» по ТУ 9197-034-хранения хлебобулочных изделий в современном 58059245-08. БЭБ представляет собой смесь
обществе приобретает все большее значение. Индустриальный подход к производству хлеба и хлебобулочных изделий ставит хлебопекарным предприятиям задачу увеличения сроков хранения. При длительном хранении хлебобулочные изделия должны сохранять своё качество в течение заданного периода времени [5]. Применение упаковочных материалов способствует удлинению сроков хранения хлебобулочных изделий до 4-15 суток. Однако использование только упаковки не обеспечивает длительную защиту хлеба от микробной порчи - картофельной болезни и плесневения, этих наиболее распространенных и опасных заболеваний хлеба.
Учитывая важность проблемы, актуальным является изучение влияния природных источников биологически активных веществ на свойства дрожжей, молочнокислых бактерий и болезни хлеба. В качестве таких источников использовали бетулинсодержащий экстракт бересты (БЭБ).
Объекты и методы
В качестве объектов исследования использо-
природных тритерпеновых соединений, основным из которых является тритерпеновый спирт бетулинол. В 1952 г. была выяснена химическая структура бетулина. Бетулин обнаружен в пробковом слое берез - В.а1Ьа, B.pendula, B.pubescent и B.plathyphylla, а также в ряде других растений; в чистом виде его получают путем возгонки березовой коры (Lowitz, 1788; этот метод используется и в настоящее время) и в виде пальмитата [11].
Кора березы является источником ряда экстрактивных веществ, обладающих биологической активностью. Наиболее богата этими веществами внешняя кора берез - береста, в экстрактах которой преобладают пентациклические тритер-пеноиды ряда лупана и р-амирина. Основным компонентом тритерпеноидов бересты является бетулин [10], придающий березовой коре белый цвет, тритерпеновый спирт, обладающий двумя гидроксильными группами. Доступность, биологическая активность и легкость выделения продукта ставит его в ряд ценных природных соединений [8]. Содержание бетулина в экстракте бересты
© Веселова А. Ю., 2018г.
зависит от вида березы, места и условий ее произрастания, возраста дерева [6]. Присутствие в организме бетулина изменяет механизм усвоения жиров печенью, что приводит к снижению холестерина в крови, помогает предотвращать ожирение и повышает чувствительность к инсулину, через воздействие на синтез жирных кислот и триглице-ридов. Лупеол содержится в наружном слое коры березы в концентрации 1,5-3,0 %, в распространенном растении влажных субтропиков Canavalia ensiformis - в концентрации около 8,2 %.
БЭБ - порошок белого цвета, без запаха и вкуса, не токсичен, обладает эмульгирующим свойством и многовекторной биологической активностью. Важным преимуществом использования БЭБ является его антимикробное действие, способствующее увеличению сроков годности продукции [2,7].
Адекватные нормы потребления бетулина внесены в Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (утв. Решением Комиссии таможенного союза от 28 мая 2010 года № 299) [2, 3].
В работе использовались специальные методы исследований. Микробиологические показатели БЭБ определяли по ГОСТ 10444.15-94. Влияние БЭБ на свойства чистых культур дрожжей S. cerevisiae № 69 и молочнокислых бактерий (далее
МКБ) Lactobacillus casei C1 определяли в соответствии с «Методическим руководством по производству жидких дрожжей». Диагностику картофельной болезни проводили в соответствии с «Инструкцией по предупреждению картофельной болезни хлеба»: люминесцентным экспресс-методом и модифицированным методом по содержанию водорастворимых веществ в мякише хлеба. Степень плесневения хлеба определяли визуально и по методике, разработанной в ФГБНУ НИИХП.
Экспериментальная часть
Вначале исследований изучали микробиологическое состояние БЭБ; было определено количество колоний КМАФАнМ в БЭБ, которое составляло менее 1,0 х 101 КОЕ/г, что свидетельствовало о высокой микробиологической чистоте добавки [1].
Далее было изучено влияние БЭБ на свойства чистых культур дрожжей S. cerevisiae № 69 и молочнокислых бактерий Lactobacillus casei C1. В питательные среды вносили сухой порошок БЭБ в следующих количествах: 3,4 мг/200 см3(концентрация 1,7 мг/100 г среды, соответствующая 2,6 мг/100 г муки), 3,4 мг/100 см3 (концентрация 3,4 мг/100 г среды, соответствующая 5,2 мг/100 г муки) и 8,4 мг/100 см3 (концентрация 8,4 мг/100 г среды, соответствующая 13,0 мг/100 г муки). Контролем служили среды без внесения БЭБ. Результаты исследований приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Влияние БЭБ на свойства дрожжей S. cerevisiae № 69 и молочнокислых бактерий
Lactobacillus casei C1
Наименование показателей Контроль Питательные среды с содержанием БЭБ, соответствующим его количеству в тесте, мг БЭБ/100 г муки
2,6 5,2 13,0
Количество дрожжей, млн /г 147 150 170 177
Подъемная сила (по всплытию шарика теста), мин 15 14 13 12
Количество МКБ, млн /г 285 275 330 375
Кислотность, град. 9,8 9,8 9,9 10,0
Установили, что добавление БЭБ увеличивало число клеток дрожжей S. Cerevisiae № 69 на 3-22% и подъемную силу на 7-20%. На питательных средах со средней и максимальной дозировкой БЭБ наблюдалось увеличение количества клеток МКБ Lactobacillus casei С1на 16-32%, при этом кислотность среды повышалась незначительно.
При исследовании влияния БЭБ на рост плесневых грибов Aspergillus niger на питательных средах БЭБ вносили в питательные среды в концентрациях 2,6; 5,2 и 13,0 мг, соответствующих тем, что будут получены в хлебе при внесении 0,0026, 0,0052 и 0,013 % добавок к массе муки. Результаты исследований приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Влияние БЭБ на свойства плесневых грибов Aspergillus niger
Наименование показателей Контроль Количество плесневых грибов, х105К0Е/г при концентрации добавки в среде, соответствующей ее количеству в тесте, мг добавки/100 г муки
2,6 БЭБ 5,2 БЭБ 13,0 БЭБ
Количество плесневых грибов Aspergillus niger 1,3 1,1 1,4 1,4
В результате исследования влияния БЭБ на трации 2,6% не стимулировал рост плесневых рост плесневых грибов Aspergillus niger на пита- грибов. Увеличение количества БЭБ до 5,2 и тельных средах, установили, что БЭБ в концен- 13,0 % способствовало некоторому росту плесне-
Технические науки
вых грибов Aspergillus niger.
Учитывая отсутствие четкого влияния БЭБ на развитие плесневых грибов Aspergillus niger на питательных средах, было изучено влияние БЭБ на плесневение хлеба.
При изучении влияния БЭБ на болезни хлеба опытные образцы готовили методом пробной лабораторной выпечки. После выпечки хлеб вынимали из форм, перекладывали на деревянные доски и охлаждали в течение 1,5-2,0 часов до температуры 18-22 оС. Один образец ножом, обработанным этиловым спиртом, разрезали пополам, затем целые и разрезанные образцы вкладывали в прозрачные двойные полиэтиленовые пакеты и помещали в термостат с температурой (24±1) оС и
Анализ приведенных в таблице 3 данных показывает, что в контрольном и во всех опытных образцах, хранившихся в течение 24 часов, не обнаружены признаки заболевания картофельной болезнью. В контрольном и в опытном образце с минимальной дозировкой БЭБ через 42 ч хранения появлялся слабо выраженный специфический запах, кроме этого, на ломтиках хлеба обнаружены по 2 колонии споровых бактерий. При использовании БЭБ в количестве 0,0052 и 0,013% хлеб не заболевал в течение 42 ч. Во всех образцах хлебобулочных изделий с продолжительностью хранения в течение 72 ч наблюдалось заболевание картофельной болезнью. В контрольном и опытном образце с 0,0026% БЭБ, помимо этого, наблюдались красные светящиеся колонии спо-рообразующих бактерий неустановленного происхождения, которые были видны на приборе Люми-носкоп «ФИЛИН».
Заключение
Таким образом, проведенные исследования подтвердили стимулирующее воздействие БЭБ
фиксировали время. В процессе хранения продукции наблюдали за появлением признаков плесне-вения хлеба. БЭБ вносили в тесто в количестве 0,0026, 0,0052 и 0,013 % к массе муки.
Результаты исследования влияния БЭБ на плесневение хлеба показали (рис.), что через 5 суток хранения на поверхности контрольного образца появились 3 колонии плесени, на всех опытных образцах наличие плесени на поверхности обнаружено не было. На 7-е сутки на поверхности опытного образца с 0,0026 % БЭБ появились четыре колонии плесени (черной, зеленой и желтой), на образце с 0,0052 % БЭБ - 3 колонии. Признаки плесневения в опытном образце с 0,013 % БЭБ проявились только на 11-е сутки хранения.
на рост клеток дрожжей S. cerevisiae и молочнокислых бактерий Lactobacillus casei на питательных средах и ингибирующее воздействие БЭБ на развитие картофельной болезни хлеба и плесне-вение.
Установили, что введение в тесто БЭБ в количестве 0,0052 и 0,013 % к массе муки задерживает развитие картофельной болезни в хлебе на 30 ч. Помимо этого при увеличении дозировки БЭБ интенсивность проявления картофельной болезни хлеба снижалась.
Ингибирующее действие БЭБ на плесневение и развитие картофельной болезни обусловлено действием входящих в его состав тритерпеновых спиртов, обладающих антимикробным действием.
Список литературы
1. Бакушинская, О. А. Контроль производства хлебопекарных дрожжей / О. А. Бакушинская, Л. Д. Белова, В. И. Буканова, М. Ф. Лозенко, Н. М. Семихатова. - Москва: Пищевая промышленность, 2012 - 168 с.
2. Дьячук, Г. И. Пищевые добавки на основе
Таблица 3 - Влияние БЭБ на развитие картофельной болезни в хлебе
Образцы хлеба Показатели хлеба после хранения в течение, ч
24 42 72
Контроль Колонии споровых бактерий и специфический запах не обнаружены, Обнаружены 2 колонии споровых бактерий и присутствие специфического слабовыраженного запаха Обнаружены 3 колонии споровых бактерий и 5 светящихся красных колоний неустановленного происхождения.Присутствовал специфический средний по интенсивности запах
с БЭБ в дозировке 0,0026 % Не заболел, не обнаружены колонии споровых бактерий. Специфический запах отсутствовал Заболел, обнаружены 2 колонии споровых бактерий. Присутствовал специфический слабовыраженный по интенсивности запах Заболел, обнаружены 3 колонии споровых бактерий и 2 светящиеся красные колонии не установленного происхождения. Присутствовал специфический средний по интенсивности запах
с БЭБ в дозировке 0,0052 % Не заболел, не обнаружены колонии споровых бактерий. Специфический запах отсутствовал Не заболел, не обнаружены колонии споровых бактерий. Специфический запах отсутствовал Заболел, обнаружены 2 колонии споровых бактерий. Присутствовал средний по интенсивности специфический запах
с БЭБ в дозировке 0,013 % Не заболел, не обнаружены колонии споровых бактерий. Специфический запах отсутствовал Не заболел, не обнаружены колонии споровых бактерий. Специфический запах отсутствовал Заболел, обнаружены 2 колонии споровых бактерий. Присутствовал слабовыраженный специфический запах
бетулина / Г. И. Дьячук, Т. Г. Вишневецкая // Фар- Костюченко, Г. Ф. Дремучева // Хранение и пере-
мацевтическое обозрение . - 2002. - № 6. - С. 53 работка сельхозсырья. - 2014. - № 10- С. 42-44.
- 54. 6. Левданский, В. А. Биологически активные
3. Единые санитарно-эпидемиологические вещества коры березы / В.А. Левданский, Н. И. и гигиенические требования к товарам, подлежа- Полежаева, Т. И. Когай, Б. Н. Кузнецов // Материа-щим санитарно-эпидемиологическому надзору лы V Международного симпозиума «Биологически (контролю) Утв. Решением Комиссии Таможенно- активные добавки к пище и проблемы здоровья го Союза от 28 мая 2010 года № 299. семьи». - Красноярск, 2001. - С.150-152.
4. Инструкция по предупреждению карто- 7. Поландова, Р. Д. Методическое руковод-фельной болезни хлеба на хлебопекарных пред- ство по производству жидких дрожжей / Р. Д. По-приятиях.- М.:ГОСНИИХП, 2012.С-32. ландова, Т. Г. Богатырева, В. И. Калинина, А. И.
5. Костюченко, М. Н. Влияние бетулинсодер- Быстрова, И. С. Смирнова. - Москва: ВНИИХП, жащего экстракта бересты на сохранение свеже- 2-10. - 44 с.
сти диабетического хлеба / А. Ю. Веселова, М. Н.
STUDY OF THE INFLUENCE OF THE NATURAL SOURCES OF BIOLOGICALLY ACTIVE MATERIALS ON THE PROPERTIES OF YEAST, LACTIC ACID BACTERIA AND DISEASE OF THE
BREAD
Veselova Anna Yu., candidate in technical sciences, docent of the department of technology of the public nutrition Institute of Food Technology and Design — a branch of the state budgetary educational institution of higher education «Nizhny Novgorod State Engineering and Economic University, [email protected].
The purpose of studies was a study of the influence of the betulinsoderzhashchego extract of white part of birch bark (BEB) on the properties of yeast(s), lactic acid bacteria and disease of bread. Subject of the study: biologically active additive BEB - TU 9197-034-58059245. BEB - possesses the emulsifying property and multi-vector biological activity, manifesting antioxidant and antigipoksantnye properties, that by confirmed literature data scientific and technical and by the results of clinical tests. The molecules of betulin are capable of be incorporated in the lipid layer of cells and of restoring the structure of damaged by peroxide connections biological membranes. The combination of antioxidant and antimicrobic properties BEB contributes to an increase in the period of the fitness of food production. Microbiological indices BEB were determined according to GOST 10444.15-94. Influence BEB on the properties of the clean cultures of yeast(s) S. cerevisiae № 69 and lactic acid bacteria (further bar) Lactobacillus casei C1 they determined in accordance with "systematic management on the production of liquid yeast(s)". Diagnostics of potato disease was carried out in accordance with "the instruction on the prevention of the potato disease of bread": luminescent express - by the method and by the modified method in the content of water-soluble substances in the crumb of bread. The degree of molding bread was determined visually, also, employing the procedure, developed in FGBNU NIIKHP. It is studied influence BEB on the properties of the clean cultures of yeast(s) S. cerevisiae № 69 and bar Lactobacillus casei C1 and influence BEB at the disease of bread. It is revealed, that the introduction in dough BEB renders the inhibiting action on the molding and the development of the potato disease of bread, which is caused by the action of forming part BEB triterpenovykh alcohols, which possess antimicrobic action. This makes the application of this additive with the development of baked articles with the elongated period of storage possible.
Key words: the natural sources of biologically active materials, the betulinsoderzhashchiy extract of white part of birch bark, microbiological indices, the disease of bread.
Literatura
1.Bakushinskaya, O. A. Kontrol proizvodstva xlebopekarnyx drozhzhej / O. A. Bakushinskaya, L. D. Belova, V. I. Bukanova, M. F. Lozenko, N. M. Semixatova. - Moskva: Pishhevaya promyshlennost, 2012. - 168 s.
2.Dyachuk, G. I. Pishhevye dobavki na osnove betulina / G. I. Dyachuk, T. G. Vishneveckaya // Farmacevticheskoe obozrenie . - 2002. - № 6. - s. 53 - 54.
3.Edinye sanitarno-epidemiologicheskie i gigienicheskie trebovaniya k tovaram, podlezhashhim sanitarno-epidemiologicheskomu nadzoru (kontrolyu) Utv. Resheniem Komissii Tamozhennogo Soyuza ot 28 maya 2010 goda № 299.
4.Instrukciya po preduprezhdeniyu kartofelnoj bolezni xleba na xlebopekarnyx predpriyatiyax.-M.:Gosniixp, 2012.s-32.
5.Kostyuchenko, M. N. Vliyanie betulinsoderzhashhego ekstrakta beresty na soxranenie svezhesti diabeticheskogo xleba / A. Yu. Veselova, M. N. Kostyuchenko, G. F. Dremucheva // Xranenie i pererabotka selxozsyrya. - 2014. - № 10- s. 42-44.
6.Levdanskij, V. A. Biologicheski aktivnye veshhestva kory berezy / V.A. Levdanskij, N. I. Polezhaeva, T. I. Kogaj, B. N. Kuznecov//Materialy v mezhdunarodnogo simpoziuma «Biologicheski aktivnye dobavki k pishhe i problemy zdorovya semi». - Krasnoyarsk, 2001. - s.150-152.
7.Polandova, R. D. Metodicheskoe rukovodstvo po proizvodstvu zhidkix drozhzhej/R. D. Polandova, T. G. Bogatyreva, V. I. Kalinina, A. I. Bystrova, I. S. Smirnova. - Moskva: vniixp, 2010. - 44 s.
