Разработка фитокомпозиции для пролонгирования сроков годности кисломолочных напитков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Милюхина Анастасия Константиновна

• Милюхина Анастасия Константиновна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Милюхина Анастасия Константиновна

РЕФЕРАТ

SYNOPSIS

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Основные виды микроорганизмов, контаминирующих пищевые продукты

1.2 Перспективы использования биологически активных веществ растительного сырья

1.2 Аспекты способов обработки растительного сырья

1.2.1 Распространённые методы экстракции

1.3 Способы и средства антимикробной защиты пищевых продуктов

1.3.1 Физические способы обработки пищевой продукции

1.3.2 Биологические методы антимикробной защиты пищи

1.3.3 Антимикробная активность биологически активных веществ растительного сырья

1.3.4 Аспекты использования наноэмульсий фитопрепаратов

1.4 Синергизм антимикробных соединений

1.5 Механизмы действия консервирующих веществ

1.6 Заключение к обзору литературы

2 Методология научных исследований

2.1 Объекты исследования

2.1.1 Приготовление растворов растительных экстрактов

2.1.2 Приготовление растворов CO2 -экстракта

2.1.3 Приготовление экстракта чаги

2.1.4 Приготовление наноэмульсий

2.1.5 Приготовление культуры микроорганизмов

2.2 Методы исследования

2.2.1 Определение антибактериальной активности чаги

2.2.2 Определение антибактериальной активности растительных экстрактов

2.2.3 Подсчет бактериальных колоний с помощью петрифильмов

2.2.4 Измерение антиоксидантной активности

2.2.5 Количественный анализ флавоноидов: флавонолов

2.2.6 Хромато-масс-спектральный анализ

3 Результаты и их обсуждение

3.1 Выбор экстрагента

3.2 Исследование состава биологически активных веществ растительных экстрактов

3.3 Исследование антимикробной активности растительных компонентов

3.3.1 Исследование антимикробной и антиоксидантной активности экстрактов чаги

3.3.2 Исследование влияния экстракта чаги на биохимическую активность заквасочных культур

4 Разработка состава антимикробной композиции и исследование ее свойств

4.1 Определение очередности технологических операций и заквасочной культуры

4.2 Обоснование сроков годности ферментированного напитка

4.2.1 Определение сроков годности кисломолочного продукта с антимикробной композицией

4.3 Влияние антибактериальной композиции на показатели качества готового продукта

4.3.1 Получение водного экстракта чаги

4.3.2 Исследование влагоудерживающей и органолептической оценки

4.4 Технико-экономический расчет производства кисломолочного напитка с антимикробной композицией

4.4.1 Экономический расчет производства антимикробной композиции

4.4.2 Экономический расчет кисломолочного напитка с антимикробной композицией

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

РЕФЕРАТ

Актуальность темы. Порча пищевых продуктов и патогенные бактерии являются серьезной проблемой в пищевом секторе, влияющей на качество и безопасность пищевых продуктов, при этом болезни пищевого происхождения представляют собой глобальную проблему здравоохранения. более того, устойчивость пищевых патогенов к неблагоприятным условиям, таким как жара, холод, кислота или высокое содержание соли, и их способность образовывать биопленки на биотических или абиотических поверхностях могут способствовать их росту, сохранению и распространению на поверхностях, контактирующих с пищевыми продуктами.

Так же, короткий срок хранения свежих продуктов питания, который приводит к большим потерям от сбора урожая до конечного потребления, является одной из наиболее важных проблем пищевой промышленности. Для обеспечения безопасности и продления срока годности пищевых продуктов пищевая промышленность использует синтетические консерванты, широко применяемые для уничтожения бактерий или плесени, а также для контроля окисления липидов. Синтетические химические вещества, такие как ароматические углеводороды, ингибиторы биосинтеза стеролов, бензимидазолы, бутилгидроксианизол (БГА), бутилгидрокситолуол (БГТ), трет-бутилгидрохинон (ТБГХ), пропионат кальция, сорбат, бензоат и другие, использовались в качестве консервантов в течение многих лет. Хотя синтетические антиоксиданты и противомикробные препараты широко используются в пищевых продуктах, их присутствие связано с предполагаемыми канцерогенными проблемами в течение длительного периода потребления. Поэтому растет неприятие потребителями синтетических пищевых добавок.

Наблюдается растущий интерес к использованию натуральных продуктов, более безопасных для здоровья человека, что способствует поиску альтернатив синтетическим соединениям с целью ограничения их

использования, поэтому для борьбы с патогенными микроорганизмами и микроорганизмами, вызывающими порчу, были предложены растительные эфирные масла и экстракты. Фактически, изучение антимикробных свойств было направлено на различные источники, такие как экстракты специй, растительные и микробные метаболиты, пищевые субпродукты, среди прочего, с учетом его потенциала для применения в пищевых продуктах. Традиционное применение специй и ароматических растений для сохранения пищевых продуктов наблюдалось на протяжении веков, что в последние годы привлекло к ним особое внимание не только из-за их антиоксидантной силы, но и из-за их противомикробных свойств. Данные аспекты являются основой для изучения возможности применения растительных экстрактов в составе композиции с целью улучшения хранимоспособности пищевых продуктов, а именно в кисломолочном ферментированном продукте.

Степень разработанности темы. Известно, что за потерю качества пищевой продукции отвечают микроорганизмы, поражающие их. Эти данные исследовались рядом ученых - A.A. Горбатов, М. П. Аджян, J. Clear et, F. Hocking, E. Leistner, A. Logrieco.

Aнтиоксидaнтные и антимикробные свойства высших растений являлись предметом исследований многих отечественных и зарубежных ученых - И.Г. Aрaкелян, A.M. Магомедкеримова, И.Ф. Прасоловой, Д.В. Тапальский, Ф.Д. Тапальский. Ю.С. Федоровой, Ю.Г. Базарновой, П.В. Кузнецова, Md. Wasim Siddiqui, A. B. Sharangi, J. P. Singh, Ryan Sweet, Paul A. Kroon, Mark A. Webber.

Исследование выбора средств и разработка способов защиты пищевых продуктов от поражения нежелательно микрофлоры невозможна без знания биохимических и физиологических основ их роста, без учета резистентности этих микроорганизмов к используемым антимикробным средствам, изучаемых Laila N. Shwaiki, Elke K. Arendt, Kieran M. Lynch, Ricard Bou, Rafael Codony , Alba Tres , Eric A. Decker.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является обоснование состава и разработка композиции, обеспечивающей длительную антимикробную защиту пищевых продуктов. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

На основании анализа литературных данных выявить состав микрофлоры, которые присутствуют в производственных помещений и способствуют контаминации пищевых продуктов;

Провести исследование экстрактов чаги, шалфея, розмарина, фенхеля, СО2 - экстракт лаврового листа, СО2 - экстракт душистого перца на возможность включения их в состав антимикробной композиции.

Отработать технологию получения экстрактов и провести анализ компонентного состава БАВ;

Провести сравнительный анализ бактерицидных и фунгицидных свойств полученных экстрактов;

Разработать состав антимикробной композиции и исследовать ее свойства;

Исследовать влияние антимикробной композиции на процесс сквашивания молока и микробиологические показатели продукта в процессе хранения;

Разработать проект технической документации (ТУ, ТИ) на антибактериальную композицию;

Научная новизна работы заключается в следующем:

Методом хромато-масс-спектрального анализа определено содержание БАВ в исследуемых водно-спиртовых экстрактах фенхеля, шалфея, розмарина, чаги, идентифицированы антимикробные компоненты, такие как терпеноидные соединения, азулены, апиин, кемпферол, сквален.

Установлено, что водно-спиртовые фитоэкстракты в концентрации 50% проявляют выраженный антибактериальный эффект в отношении Escherichia coli АТСС 25922, Bacillus subtilis АТСС 6633, Еnterococcus spp АТСС 9026,

Proteus spp АТСС 6531, Staphylococcus aureus АТСС 6538-P по сравнению с ингибирующим воздействием водных фитоэкстрактов.

Выявлено, что экстракты чаги и розмарина обладают наиболее выраженным фунгистатическим действием в отношении дрожжей и плесеней при исследовании хранимоспособности йогурта.

Экспериментально доказана возможность применения сверхвысокочастотной (СВЧ) обработки экстракта чаги, которая позволила увеличить выход экстрактивных веществ, отвечающих за антимикробную и антиоксидантную активность в 1,5-2 раза.

На основании микробиологических и физико-химических исследований в качестве антимикробных и фунгицидных соединений предложено использовать экстракт чаги и эфирное масло розмарина для включения их в композицию.

Предложено и обосновано использование экстракта чаги в составе антимикробной композиции для кисломолочных напитков и на основании комплексных исследований выявлена рациональная дозировка внесения композиции в напиток не менее 7% и не более 10%, позволяющая пролонгировать срок годности на 4 сут.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Составлена фитокомпозиция и на основании содержащихся в ней веществ (экстракт чаги и наноэмульсия эфирного масла розмарина в качестве основного действующего компонента, лизоцим, молочная кислота и каррагинан) определены оптимальные соотношения компонентов: 7:1:1,5:0,5, обеспечивающие микробиологическую безопасность пищевых продуктов.

Определены сроки годности кисломолочного продукта, изготовленного с добавлением исследуемой фитокомпозиции.

Проведен экономический расчет производства антимикробной композиции, при производительности предприятия 60 т предполагаемой композиции в год себестоимость готового продукта составила 122,7 руб/кг.

Проведена апробация фитокомпозиции для пролонгирования сроков годности кисломолочных напитков в условиях производственных испытаний в ООО «Молочная культура» (г. Санкт-Петербург).

Составлен проект технической документации (ТУ и ТИ) на предлагаемую фитокомпозицию.

Степень достоверности. Достоверность и обоснованность научных результатов обеспечиваются проведением повторных экспериментов и их воспроизводимостью, а также использованием апробированных методов исследования, применением современных методик и средств обработки результатов экспериментов, соответствием экспериментальных данных теоретическим результатам исследований, публикацией результатов в ведущих журналах, одобрением докладов, представленных на международных и российских конференциях. В диссертации также используются надежные и проверенные источники информации. Кроме того, имеется наличие критической оценки и обсуждения результатов исследования.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты идентификации природного комплекса БAB в водно-спиртовых извлечениях из растительного сырья, результаты исследований их антимикробных свойств.

2. Обоснование состава и разработка антимикробной композиции.

3. Экспериментальные данные по влиянию композиции на органолептические, микробиологические показатели готового продукта.

Апробация работы. Направления диссертационной работы и результаты научных исследований были представлены на международных и Российских конференциях: X Международная научно-техническая конференция «Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке» (Санкт-Петербург, 27-29 октября 2021г.), Студент года 2020: сборник статей международного научно-исследовательского конкурса (Петрозаводск, 17декабря 2020г.); Process Management and Scientific Developments: Materials

of the International Conference (United Kingdom, 19декабря 2019г.); IX Международной научно-практической конференции «Транспорт Евразии XХI века: Современные цифровые технологии на рынке транспортных и логистических услуг» (2019г.); Международная научно-техническая конференция "Исследования и последние достижения в АПК и биотехнологиях" (2021г); Международная научная конференция «Актуальные вопросы органической химии и биотехнологии» (2020г); Международная научно-практическая конференция «Биотехнологии в агропромышленном комплексе и рациональное природопользование» (2020г); VIII Международный Балтийский форум. IX Международная научно-практичекая конференция "Пищевая и морская биотехнолгия". (Калининград, 2020г); IX Конгресс молодых ученых (КМУ) (2020г); XLIX научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО (2020г).

Публикация результатов исследований. Результаты исследований опубликованы в 11 статьях, включая 3 статьи в журналах международной базы данных Scopus и 1 статьи в журналах, рецензируемых ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа представлена на 223 страницах и содержит иллюстраций - 13, таблиц - 44, приложений - 3. В список литературы включены 128 наименований источников, в том числе 77 на иностранном языке.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении раскрыта значимость и актуальность выбранного направления исследований, обозначены цель и задачи исследований, изложены научная новизна и практическая значимость полученных результатов и положения, выносимые на защиту.

В аналитическом обзоре проведен анализ проблем, причин, связанных с порчей пищевых продуктов в нашей стране, рассмотрены виды растительного сырья - источники веществ, обладающих антибактериальными свойствами, представлены литературные данные по результатам исследований

отечественных и зарубежных авторов по применению биологически активных веществ с антибактериальными свойствами в отношении микроорганизмов, способствующих порче пищевых продуктов. Проанализированы и обобщены сведения из литературных данных о возможности использования розмарина, чаги, шалфея и других растительных источников в отношении нежелательной микрофлоры.

Методология и методы исследования. Частично исследования проводились на базе лабораторий факультета Биотехнологий Университета ИТМО (ранее факультет Пищевых биотехнологий и инженерии). Основные микробиологические и физико-химические исследования проводились в лабораториях пищевого предприятия «Данон» и фармацевтической компании «Алофарм». Экспериментальные исследования включали в себя получение растительных экстрактов с максимальной антимикробной активностью, подбор компонентов антимикробной композиции, обоснование способа подготовки и стадии внесения композиции в продукт, математическую и статистическую обработку экспериментальных данных. На следующем этапе определяли стадию и количество вносимой композиции. Также этап включал экспериментальные исследования органолептических, физико-химических, микробиологических показателей, определение срока годности, разработка проекта технической документации. Достоверность результатов подтверждается трехкратной повторностью экспериментов.

Объектами и материалами исследования служили:

продукты питания: молоко коровье сырое показатели которого соответствуют ГОСТ 31449-2013, ГОСТ 52054-2003; кисломолочный продукт Биолакт Тёма без сахара, жирность 3,4%, 206г.

антимикробные добавки, компоненты: Лизоцим жидкий, производитель: EPS, Италия; Низин (Е234), производитель: EPS, Италия; Молочная кислота 80%, Aromagazin; каррагинан; бензоат натрия и сорбат калия.

Тест-культурами служили штаммы типичных, санитарно-значимых для перерабатывающих предприятий АПК, микроорганизмов:

- Escherichia coli АТСС 25922;

- Bacillus subtilis АТСС 6633;

- Еnterococcus spp АТСС 9026;

- Proteus spp АТСС 6531;

- Staphylococcus aureus АТСС 6538-P.

растительное сырье: Плоды фенхеля (Foeniculum), Шалфей лекарственный (Salvia officinalis), Розмарин (Rosmarinus), Чага (Inonotus), СО2 - экстракт лаврового листа, СО2 - экстракт душистого перца.

Методы исследования. Растительные экстракты получали методом мацерации и проводили хромато-масс-спектральный анализ БАВ. Для данного исследования был выбран запатентованный метод получения водных экстрактов чаги путем мацерации с микроволновой обработкой, который позволяет сократить продолжительность процесса экстракции чаги в 3,5 раза по сравнению с получением водных экстрактов чаги путем ремацерации. Хроматографирование летучих компонентов ВСИ осуществляли с помощью хромато-масс-спектрометра фирмы «Hewlett-Packard», в состав которого входит газовый хроматограф HP-5890 series 3, масс-селективный детектор НР-5912 и рабочая станция с программным обеспечением для обработки данных и базами масс-спектральной информации NIST9&.L. Для количественного анализа флавоноидов: флавонолов (рутина, кверцетина), флавонов (апигенина, лютеолина, изовитексина) и флавононов (нарингенин, дигидрокверцетин), используют спектрофотометрический метод, в основе которого лежит определение продуктов взаимодействия флавонолов и флавонов с раствором

хлорида алюминия (при длине волны 415 нм), и флаванонов с 2,4-динитрофенилгидразином (при длине волны 495 нм).

Антибактериальную активность экстрактов разной концентрации проводили в соответствии с МУК 4.2.1890-04 Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам. Методические указания, диско-диффузионным методом против пяти штаммов бактерий и определение минимальных ингибирующих концентраций (МИК) и минимальных бактерицидных концентраций (МБК) растительных экстрактов осуществляли путем микроразбавления в 96-луночных планшетах. На бульоне Мюллера-Хинтона готовили двукратные серийные разведения экстрактов от 1:10, 1:40, 1: 400 (исходная концентрация 1: 5, 1:10, 1: 200, разведенная в 2 раза) до 1: 960 каждое. Антиоксидантную активность измеряли методом DPPH.

С целью выявления общего количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов в соответствии с МУК 4.2.288411 используется вид петрифильма - "3МТМ Petrifilm™ Aerobic Count Plate (AC)". С целью выявления общего числа колоний семейства Enterobacteriaceae (далее - энтеробактерий) используется вид петрифильма -"3МТМ PetrifilmТМ Enterobacteriaceae Count Plate (EB)" или со сходными свойствами. В составе питательной среды петрифильма (EB) заключается основа среды VRBG (кристаллический фиолетовый с желчью и глюкозой). Основные результаты экспериментальных исследований Для составления антимикробной композиции с учетом того, что разные источники растительных БАВ по-разному влияют на одну и ту же микрофлору были выбраны были выбраны для исследования следующие растительные источники: фенхель, шалфей, розмарин, чага, СО2 - экстракт лаврового листа, СО2 - экстракт душистого перца. Получали их водно-спиртовые экстракты в диапазоне от 20 до 70% и идентифицировали присутствие летучих компонентов экстрактов растений. Качественный состав экстрактов представлен в таблице

Таблица 1 — Основные идентифицированные летучие компоненты экстрактов

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка фитокомпозиции для пролонгирования сроков годности кисломолочных напитков»

растений

Идентифицированные соединения. Параметры хроматографирования: Интенсивность сигнала

(высоты пика) от времени выхода (мин)

Розмарин

а-Пинен

Камфен

Р-Пинен

Камфора

Борнеод

Кариофиллен

Оксид кариофиллена

Октодекадиеноевая кислота {2,7)

Сквален

Эвгенол

Копаен

(З-Кариофиллен а-Кариофиллен Эвгенола ацетат Оксид кариофиллена

Фенхель

а-Пинен

Камфен

Р-Феландрен

Р-Пинен

Р-Мирцен

Бензен

О-Лимонен

Циклогексадиен

Цис-линалолоксид

(+)-4-Карен

(-)-Линалоол

Камфора

Борнеол

(+)-а-Терпинеол

Гераниол

Чага

а-Пинен

Камфен

Р-Фелландрен

Р-Пинен

Р-Мирцен

а-Фелландрен

З-Карен

(+)-2-Карен

Бензен

Камфора

Р-Терпинеол, цис-(+)-4-Карен (+)-а-Терпинеол 3 -Бензодиоксол Бензен

Кариофиллен_

_Шалфей_

а-Пинен Камфен Р-Феландрен

Р-Пинен

Р-Мирцен

Бензен

О-Лимонен

Циклогексадиен

Цис-линалолоксид

(+)-4-Карен

(-)-Линалоол

Камфора

Борнеол

(+)-а-Терпинеол

Гераниол_

(-) -Миртенилацетат

Анализ полученных результатов позволил идентифицировать в составе исследуемых фитокомпонентов широкий спектр биологически активных веществ. В составе их определенны вещества, проявляющие антимикробные свойства, а именно терпеноидные соединения, азулены, камфора, сквален.

Исследование антимикробной активности растительных компонентов

Бактерицидную добавку тестировали против ряда микроорганизмов, обычно встречающихся в пищевой промышленности. Определяли минимальные ингибирующие концентрации (МИК) и минимальные бактерицидные концентрации (МБК). В соответствии с действующей нормативной документацией выраженная антибактериальная активность считается при значениях МИК и МБК < 1 мг/мл. Результаты исследования приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2 - Минимальные ингибирующие концентрации (МИК) экстрактов

растений по отношению к микроорганизмам, мг/мл

Тип экстракта Концентра ция, г/дм 3 БаеШж $1арку1ое оееж апгвж ЕМвгососс и^рр Рто1еж &рр Е. еоИ

Экстракт фенхеля 20 > 5 > 5 > 5 4,3 > 10

200 1,25 0,74 0,93 2,5 4

ВСИ 50% 0,84 0,63 0,74 1,74 1,2

Экстракт ша лфея 20 > 5 > 5 10 7 > 7

200 > 5 1,25 1,75 2,5 3,1

ВСИ 50% 1,03 0,71 0,87 > 5 1,1

Экстракт розмарина 20 4,5 12 5 2,1 > 13

200 0,98 7 1,01 0,99 > 4

ВСИ 50% 0,71 1,03 1,05 0,71 1,05

Экстракт чаги 20 4,5 7 5 2,1 > 10

200 1,25 4 1,5 1,4 > 13

ВСИ 50% 0,87 1,11 0,88 0,78 0,95

СО 2 - экстракт лаврового листа 1 0,78 2,5 1,24 0,87 1,1

СО 2 - экстракт душистого перца 1 0,71 1,25 0,79 1,5 1,2

Наноэмульси я с ЭМР 1 0,54 1,1 0,67 0,56 0,87

Выраженная антибактериальная активность (МИК < 1 мг / мл) по отношению к изолятам микроорганизмов обнаружена у всех водно-спиртовых извлечений (ВСИ 50%) экстрактов.

Экстракты чаги и розмарина в концентрации 200 г/дм3 проявили выраженную антибактериальную активность в отношении изолятов Bacillus subtilis (МИК 0,71-0,87 мг/мл), а также изолятов Proteus spp (МИК 0,71-0,78 мг/мл) CO2- экстракты лаврового листа и черного перца обладали высокой антибактериальной активностью в отношении Bacillus subtilis, включенных в исследование (МИК 0,71-0,78 мг/мл). Наноэмульсии с ЭМР проявили антибактериальной активностью в отношении всех изолятов, включенных в исследование. Антибактериальная активность по отношению к Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Еnterococcusspp обнаружена у экстракта фенхеля в концентрации 200 г/дм3 (МИК 0,63-0,84 мг/мл). Антимикробная активность экстрактов в концентрации 20 г/дм3 незначительна.

Таблица 3 - Минимальные бактерицидные концентрации (МБК) экстрактов

растений по отношению к микроорганизмам, мг/ мл

Тип экстракта Концентраци я, г/дм 3 Bacillus subtilis Staphyloc occus aureus Еnterococcuss pp Proteus spp. E. coli (м м)

Экстракт фенхеля 20 > 12 > 10 > 15 > 15 9

200 2,5 5,8 > 5 10 4

ВСИ 50% 1,5 3 0,93 > 5 2,2

Экстракт ш алфея 20 200 ВСИ 50% > 15 > 15 > 12 > 15 >10

> 15 7,1 5,5 1,9 3,1

1,03 0,91 2,5 1,2 1,9

Экстракт розмарина 20 200 ВСИ 50% > 12 > 15 > 10 > 10 > 10

5,7 > 11 > 15 > 13 2,5

3,01 0,93 1,44 1,2 1,3

Экстракт чаги 20 200 ВСИ 50% 5,5 > 10 5 2,1 > 10

1,1 4 1,5 1,4 1,5

0,95 1,11 0,88 0,78 1,1

СО 2 - экстракт лаврового листа 1 1,2 5 1,1 0,89 1,8

СО 2 -

экстракт 1 0,8 3,5 0,98 1,8 1,7

душистого

перца

Наноэмульс ия с ЭМР 1 0,75 1,5 0,74 0,81 1,5

Таким образом выраженный антибактериальный эффект в отношении исследуемых штаммов наблюдается у 50% водно-спиртовых растительных экстрактов, а также у наноэмульсии эфирного масла розмарина.

Согласно ТР ТС 033/2013 "О безопасности молока и молочной продукции» в кисломолочных продуктах со сроком годности более 72 ч нормируется также количество дрожжей и плесневых грибов, которое не должно превышать 50 КОЕ/г.

Фунгицидную активность водных растительных экстрактов исследовали в образцах кисломолочных продукта марки «Большая кружка» в процессе их хранения. Образцы йогурта массой 50 г раскладывали в стерильные контейнеры для биопроб, добавляли 10% каждого экстракта в соответствующий контейнер, перемешивали и отставляли храниться в холодильных условиях при 10°С в течение 12 суток. Срок годности самого йогурта составляет 7 суток. Полученные результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Количество дрожжей и плесневых грибов в образцах йогурта в

процессе их хранения

Группа Количество дрожжей (Д) и плесневых грибов (П) в образцах йогурта в процессе их хранения, КОЕ/г

образцов Срок хранения, сут

1 3 5 7 10 12

1 Д:0 Д:4±0 Д:18±1 Д: 40±1 Д: 58±2 Д:80±2

П:0 П:0 П:0 П: 0 П: 2±1 П: 2±1

2 Д:0 П:0 Д:2±0 П:0 Д: 10±2 П:0 Д:41±3 П: 0 Д:44±4 П:1±1 Д:62±2 П: 2±1

3 Д:0 П:0 Д:1±0 П:0 Д:12±1 П:0 Д:43±3 П: 1±0 Д:58±2 П:1±1 Д:60±2 П:3±1

4 Д:0 П:0 Д:2±0 П:0 Д:8±1 П:0 Д:35±3 П:1±0 Д:44±4 П:2±1 Д:48±5 П:2±1

5 Д:0 П:0 Д:1±0 П:0 Д:15±1 П:0 Д:32±2 П:0 Д:47±1 П:1±1 Д:53±3 П:1±1

6 Д:0 П:0 Д:2±0 П:0 Д:7±1 П:0 Д:20±1 П:0 Д:38±2 П:0 Д:53±3 П:2±1

Значение показателя согласно действующему НД*: дрожжи, плесени - не более 50 КОЕ/г

1 - Контроль, 2 - Фенхель, 3 - Шалфей, 4 - Чага, 5 - Розмарин, 6 - Низин.

Низин выступал в качестве контроля фунгицидных свойств растительных экстрактов. По представленным данным практически все образцы проявили фунгицидную активность в отношении дрожжей по сравнению с контрольным образцом. Наилучший результат наблюдается у экстрактов чаги и розмарина, что позволяет рекомендовать их в качестве перспективных компонентов для включения в состав антимикробной композиции.

Исследование антимикробной активности экстрактов чаги

Исследовали экстракт чаги, полученный запатентованным методом ремацерации с применением СВЧ-излучения для сокращения продолжительности экстрагирования, согласно патенту ЯИ 2406514.

Зоны ингибирования водных экстрактов и ВСИ чаги, полученных разными способами против пяти микроорганизмов, определяли с помощью анализа диффузии в агаре.

Химические консерванты бензоат натрия и сорбат калия использовались для контроля действия экстракта чаги. После 24 часов инкубации диаметры

зон ингибирования измеряли для каждого типа экстракта. Полученные результаты представлены в таблица 5.

Таблица 5 - Антибактериальная активность водных экстрактов и ВСИ чаги _(мм)_

Тип обработки Концентра ция экстракта (г/дм 3) Bacillus subtilis Staphylo coccus aureus Enterococ cussp p Proteusspp E. coli

Ремацераци я 50 - - - - -

100 3 ± 0,5 - - 3,5 ± 0,7 3± 0,4

200 5 ± 0,5 4,7 ± 0,5 4 ± 0,5 3,5 ± 0,5 4± 0,5

ВСИ 50% 5 ± 0,15 5 ± 0,12 5 ± 0,17 3,6 ± 0,4 4,8 ± 0,2

Мацерация + микроволно вое излучение 50 - - - - -

100 3 ± 0,6 4,5 ± 0,5 4,1 ± 0,1 3,9 ± 0,1 4 ± 0,2

200 10±0,8 7 ± 0,3 9,5 ± 0,5 5,5 ± 0,15 12,5 ± 0,5

ВСИ 50% 12±0,4 9 ± 0,3 10,3 ± 0,3 6,5 ± 0,5 13,7 ± 0,3

Сорбат калия (контроль) 1 30±0,5 32 ± 0,6 35 ± 0,5 32 ± 0,8 40 ± 0,5

Бензоат натрия (контроль) 1 33±0,3 30 ± 0,4 35 ± 0,5 28 ± 0,17 32 ± 1,5

Все экстракты с концентрацией от 50 до 200 г/дм3 проявили антимикробную активность. Активность экстрактов, полученных путем мацерации с использованием микроволнового излучения в 1,5-2 раза выше, чем у экстрактов, полученных ремацерацией без обработки. Однако эти данные значительно уступают стандартным широко распространенным химическим консервантам, выступающим в качестве контрольных образцов.

Таким образом, использование СВЧ-излучения увеличивает содержание экстрактивных веществ, а также значительно увеличивает активность в отношении микрофлоры. Это можно объяснить разницей в расположении меланинов в получаемых экстрактах. При воздействии микроволн на коллоидную систему водных экстрактов чаги белок-полисахаридный

компонент меланина может претерпевать различные изменения, что приводит к изменению размеров частиц меланина и их содержания в водных экстрактах.

Исследование влияния экстракта чаги на биохимическую активность

заквасочных культур

При внесении экстракта в готовый продукт возможно нарушение консистенции. Поэтому исследовали возможность внесения экстракта в смесь перед заквашиванием, чтобы изучить его влияние на биохимическую активность заквасочных культур

В одинаковое количество пастеризованного молока вносились экстракты, сделанные в количестве 5, 10, 15 и 20% к объему молока. Контролем служило молоко без внесения экстрактов. В образцы добавляли 5% заквасочной культуры и термостатировали при оптимальной температуре для каждого вида заквасок. В качестве тест культур использовали L. acidophilus, Str. thermophilus. Активность брожения фиксировали в динамике по интенсивности кислотообразования. Результаты представлены на рисунке 1.

Str. thermophilus

к

(О

Ш

<и >

а

80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10

4

Продолжительность сквашивания, ч

L. acidophilus и Str. thermophilus

4

5

Контроль 5% 10% 15% 20%

Контроль 5% 10% 15% 20%

Продолжительность сквашивания, ч

Рисунок 1 — Влияние экстракта чаги на биохимическую активность L. acidophilus, Str. thermophilus.

Результаты показали, что добавление экстрактов в количестве 5, 10 и 15% к молоку оказало незначительное влияние на ферментативную активность в образцах с ацидофильной палочкой и термофильным стрептококком. При внесении экстракта в количестве 20 % наблюдается снижение кислотообразования, т.е. торможение биохомического процесса. Можно считать целесообразным внесение экстракта чаги в количестве не более 15% от массы продукта.

0

0

5

Разработка состава антимикробной композиции и исследование ее

свойств

Антибактериальная композиция, описанная в патентных и литературных исследованиях, представляет собой одного из следующих групп соединений: (I) соединение, лизирующее клеточную стенку, или его соль (II) антибактериального соединения и (III) адъювант, который может быть выбран из органических кислот, таких как лимонная кислота, молочная кислота, уксусная кислота, или их соответствующих солей и фосфатов.

В разрабатываемой композиции по результатам исследования в качестве антибактериального соединения (II) выбраны экстракт чаги и наноэмульсия эфирного масла розмарина, обладающие выраженной антибактериальной активностью; компонентом, лизирующим клеточную стенку (I) может служить лизоцим и адъювант (III) - молочная кислота или лимонная кислота.

Согласно патенту США № 4740593 соединения, лизирующего клеточную стенку может находиться в количествах в пределах примерно от 0,5% до 10% к массе антибактериальной композиции. Органические кислоты могут содержаться в пределах примерно от 5% до примерно 25% к массе антибактериальной композиции.

Настоящий состав композиции приведен в таблице 6.

Таблица 6 - Состав антибактериальной композиции

Наименование компонента Массовая доля в композиции, %

Лизоцим жидкий 10

Экстракт чаги и наноэмульсии эфирного масла 70

Молочная кислота, 80% 15

Каррагинан 5

Провели физико-химические и органолептические исследования композиции. Результаты представлены в таблицах 7 и 8. Таблица 7 - Органолептические показатели

Наименование показателя Характеристика

Внешний вид Прозрачная жидкость

Цвет Темно-коричневый

Вкус Пресный

Запах Без запаха или слабый

Таблица 8 - Физико-химические показатели

Наименование показателя Характеристика

Активная кислотность, рЬ 6,05±0,05

Титруемая кислотность, °Т 10±2

Сухие вещества, % 5,7±0,3

Плотность, кг/дм3 1195±0,5

На рисунке 2 представлен внешний вид полученной композиции.

Рисунок 2 — Внешний вид полученной антибактериальной композиции.

Следующим этапом было исследование эффективности антибактериальной композиции в отношении микрофлоры молока, молочных продуктов. В качестве в качестве исследуемых образцов использовали сырое молоко и биолакт.

Термическая обработка сильно обсемененного сырого молока, идущего для производства молочных и кисломолочных продуктов, не всегда способна довести значения МАФАнМ до нормируемых показателей. В результате чего образуется потери как исходного сырья, так и конечного готового продукта. С этой целью проводилось исследование эффективности антибактериальной композиции в сыром молоке

Выделение КМАФАнМ из проб сырого молока проводили путем посева его разведений (10 -3, 10 -4, 10 -5) на петрифильмы АС. Образцами служили молоко без композиции и молоко с внесенной композицией в количестве 1%, 5%, 7%, 10%, 12% от количества молока. Чашечный подсчет B. cereus проводили на чашках с агаром МУР при инкубации при 30°С в течение 24 ч.

Таблица 9 - Влияние антибактериальной композиции на показатели

КМАФМнМ сырого молока

Образец КМАФАнМ, КОЕ/г

Контроль (без композиции) 4х105

1% 2х105

Композиция в соотношении 5% 2х102

7% 1Х101

10% 0

12% 0

Таблица 10 - Влияние композиции на рост В. сегеш в сыром молоке

Образец КОЕ/г

Контроль (без композиции) 1х103

1% 2х103

Композиция в соотношении 5% 2х102

7% 1Х101

10% 0

12% 0

Показано, что использование антимикробной композиции в соотношении 5% < уменьшило обсемененность сырого молока на 3 порядка и поспособствовала угнетению роста спорового микроорганизма B. cereus. Композиция в соотношении 1% не проявила антибактериальной активности.

Наглядное действие композиции в отношении к КМАФМнМ на петрифильмах АС представлено н рисунке 3.

А

• • • %

[±Г"

Б

Г

Д

Е

Рисунок 3 — Подавление роста микрофлоры композицией в различной концентрации: А - контроль (молоко без добавок), Б - молоко с антимикробной композицией 1 %, В - 5 %, Г - 7 %, Д - 10 %, Е - 12 %.

Сырое молоко также исследовали на количество бактерий группы кишечной палочки с использование петрифильмов ЕВ. Результаты представлены на рисунке 4.

А Б

Рисунок 4 - Выросшие колонии БГКП сырого молока на петрифильмах ЕВ (разведение продукта в 10 раз).

А - контрольный образец, Б - молоко с антимикробной композицией

7%.

По представленным результатам видно, что внесение композиции с антимикробными свойствами в пищевую среду способствует угнетению развития нежелательной микрофлоры. Чем больше количество вносимой композиции, тем сильнее наблюдается угнетение роста.

Обоснование сроков годности ферментированного напитка Образцы готового продукта были исследованы по МУК 4.2.1847-04 Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов. Во время всего периода проведения исследований образцы хранились в холодильнике при температуре 4±2°С. Исследования проводились для кисломолочного продукта: • с антимикробной композицией 1%, 5%, 7%, 10%.

Образцы продукта подвергали исследованию в течение 14 суток с учетом того, что предположительный срок годности продукта был принят, равным 7 суткам, и коэффициент запаса составил 1,5 в соответствии с МУК 4.2.1847-04.

Результаты исследований органолептических, физико-химических, микробиологических показателей образцов кисломолочного продукта биолакта с антимикробной композицией 7% представлены в таблицах 11.1, 11.2, 11.3, с антимикробной композицией 10% представлены в таблицах 12.1, 12.2, 12.3. Показатели образцов питевого йогурта антимикробной композицией 7% представлены в таблицах 13.1, 13.2, 13.3, с антимикробной композицией 10% представлены в таблицах 14.1, 14.2, 14.3.

Таблица 11.1 - Изменение органолептических свойств в процессе

хранения биолакта (7%)

Сутки хранения Консистенция Вкус Цвет Запах

Фон Однородная, текучая, гладкая. В меру густой льющийся продукт. Отсутствует газообразование, продукт не пенится Чистый, кисломолочный, освежающий Равномерный белый с легким светло-коричневым оттенком по всей массе Чистый, кисломолочный

5 Так же Так же Так же Так же

7 Так же Так же Так же Так же

11 Так же Так же Так же Так же

14 Легкое отделение сыворотки Кисломолочный, без постороннего вкуса Так же Так же

Таблица 11.2— Изменение титруемой кислотности в процессе хранения

биолакта (7%)

Сутки хранения Титруемая кислотность, °Т

Фон 98,0

5 107,0

7 110,0

11 120,0

14 134,0

Таблица 11.3 - Санитарно-эпидемиологическая оценка показателей

готового биолакта (7%)

Результаты испытаний по срокам

Наименование показателя Норма Фон 5 сут 7 сут 11 сут 14 сут

Количество молочнокислых

микроорганизмов, КОЕ/г, не 1х107 2х107 2х107 2х107 3х107 2х107

менее

Количество продукта (г), в котором не допускается: БГКП (колиформы) 0,1 Не обнаружено

Б.аигеш 1,0 Не обнаружено

Патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы и 25 Не обнаружено

Ь.шопосу1о§епе8

Дрожжи, КОЕ/г, не более 50 <1 <1 <1 <1 <10

Плесени, КОЕ/г, не более 50 <1 <1 <1 <1 <7

Молочнокислые

Микроскопический препарат стрептококки, единичные Молочнокислые стрептококки, единичные палочки

палочки

Показатели образцов биолакта с дозой антимикробной композиции 10%

представлены в таблицах 12.1, 12.2, 12.3.

Таблица 12.1 - Изменение органолептических свойств в процессе

хранения биолакта (10%)

Сутки хранения Консистенция Вкус Цвет Запах

Фон Однородная, текучая, гладкая. В меру густой льющийся продукт. Отсутствует газообразование, продукт не пенится Чистый, кисломолочный, освежающий Равномерный белый с легким светло-коричневым оттенком по всей массе Чистый, кисломолочный

5 Так же Так же Так же Так же

7 Так же Так же Так же Так же

11 Так же Так же Так же Так же

14 Так же Кисломолочный, без постороннего вкуса Так же Так же

17 Отделение сыворотки Кисломолочный Кремоватый с коричневыми включениями Кисломолочный

Таблица 12.2— Изменение титруемой кислотности в процессе хранения

биолакта (10%)

Сутки хранения Титруемая кислотность, °Т

Фон 99,5

5 111,0

7 116,0

11 122,0

14 128,0

17 144,0

Таблица 12.3 - Санитарно-эпидемиологическая оценка показателей

готового биолакта (10%)

Наименование показателя Норма Результаты испытаний по срокам

Фон 5 сут 7 сут 11 сут 14 сут 17 сут

Количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/г, не менее 1х107 2х107 2х107 1х107 1х10 7 1х10 7 1х 105

Количество продукта (г), в котором не допускается БГКП (колиформы) 0,1 Не обнаружено

Б.аигеш 1,0 Не обнаружено

Патогенные микроорганизмы , в т.ч. сальмонеллы и Ь.шопосу1о§епе8 25 Не обнаружено

Дрожжи, КОЕ/г, не более 50 <1 <1 <1 <1 <5 <1 5

Плесени, КОЕ/г, не более 50 <1 <1 <1 <1 <1 <5

Микроскопический препарат Молочнок ислые стрептоко кки, единичные палочки Молочнокислые стрептококки, единичные палочки

Показатели образцов питьевого йогурта с дозой антимикробной композиции 7% представлены в таблицах 13.1, 13.2, 13.3.

Таблица 13.1 - Изменение органолептических свойств в процессе

хранения йогурта питьевого (7%)

Сутки хранения Консистенция Вкус Цвет Запах

Фон Однородная, текучая, гладкая. В меру густой льющийся продукт. Отсутствует газообразование Чистый, кисломолочный, освежающий Равномерный белый с легким светло-коричневым оттенком по всей массе Чистый, кисломолочный

5 Так же Так же Так же Так же

7 Так же Так же Так же Так же

11 Так же Так же Так же Так же

14 Легкое отделение сыворотки Кисломолочный, без постороннего вкуса Так же Так же

Таблица 13.2— Изменение титруемой кислотности в процессе хранения

йогурта питьевого (7%)

Сутки хранения Титруемая кислотность, °Т

Фон 80,0

5 85,5

7 90,0

11 92,0

14 95,0

Таблица 13.3 - Санитарно-эпидемиологическая оценка показателей

готового йогурта питьевого (7%)

Наименование показателя Норма Результаты испытаний по срокам

Фон 5 сут 7 сут 11 сут 14 сут

Количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/г, не менее 1х107 2х107 2х107 2х107 3х107 2х107

Количество продукта (г), в БГКП (колиформы) 0,1 Не обнаружено

Б.аигеш 1,0 Не обнаружено

котором не допускается: Патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы и Ь.шопосу1о§епеБ 25 Не обнаружено

Дрожжи, КОЕ/г, не более 50 <1 <1 <1 <1 <10

Плесени, КОЕ/г, не более 50 <1 <1 <1 <1 <7

Микроскопический препарат Молочнокислые стрептококки, единичные палочки Молочнокислые стрептококки, единичные палочки

Показатели образцов питьевого йогурта с дозой антимикробной

композиции 107% представлены в таблицах 14.1, 14.2, 14.3.

Таблица 14.1 - Изменение органолептических свойств в процессе

хранения йогурта питьевого (10%)

Сутки хранения Консистенция Вкус Цвет Запах

Фон Однородная, текучая, гладкая. В меру густой льющийся продукт. Отсутствует газообразование, продукт не пенится Чистый, кисломолочный, освежающий Равномерный белый с легким светло-коричневым оттенком по всей массе Чистый, кисломолочный

5 Так же Так же Так же Так же

7 Так же Так же Так же Так же

11 Так же Так же Так же Так же

14 Так же Кисломолочный, без постороннего вкуса Так же Так же

17 Отделение сыворотки Кисломолочный Кремоватый с коричневыми включениями Кисломолочный

Таблица 14.2— Изменение титруемой кислотности в процессе хранения

йогурта питьевого (10%)

Сутки хранения Титруемая кислотность, °Т

Фон 80,5

5 85,0

7 90,5

11 92,5

14 94,0

Таблица 14.3 - Санитарно-эпидемиологическая оценка показателей

готового йогурта питьевого (10%)

Наименование показателя Норма Результаты испытаний по срокам

Фон 5 сут 7 сут 11 сут 14 сут 17 сут

Количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/г, не менее 1х107 2х107 2х107 1х107 1х10 7 1х10 7 1х 105

Количество продукта (г), в котором не допускается: БГКП (колиформы) 0,1 Не обнаружено

Б.аигеш 1,0 Не обнаружено

Патогенные микроорганизмы , в т.ч. сальмонеллы и Ь.шопосу1;о§епе8 25 Не обнаружено

Дрожжи, КОЕ/г, не более 50 <1 <1 <1 <1 <5 <1 5

Плесени, КОЕ/г, не более 50 <1 <1 <1 <1 <1 <5

Микроскопический препарат Молочнок ислые стрептоко кки, единичны е палочки Молочнокислые стрептококки, единичные палочки

Микробиологические показатели соответствовали установленными

требованиями, однако, при дозах ниже 7% отмечены незначительные нежелательные изменения. При дозировке от 7 до 10% никаких изменений не наблюдается. В связи с этим, согласно МУК 4.2.1847-04 для кисломолочного продукта с антимикробной композицией установлен срок годности 14 суток при температуре (4±2) °С.

Органолептическая оценка кисломолочного продукта

Органолептическая оценка кисломолочного продукта с антимикробной композицией проводилась аналогично оценке образцов биолакта (таблица 15, 16) и питьевого йогурта (таблица 17, 18).

Таблица 15 — Балльная оценка органолептических показателей биолакта с массовой долей антимикробной композиции 7%

Эксперт Внешний вид Вкус Запах Цвет Консистенция

1 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

2 5,0 5,0 5,0 4,90 5,0

3 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

4 5,0 4,85 5,0 5,0 4,83

Среднее значение 5,0 4,96 5,0 4,97 4,96

Коэффициент весомости (М) 0,1 0,4 0,2 0,1 0,2

Значение комплексного показателя качества К=5,0*0,1+4,96*0,4+5,0*0,2+4,97*0,1+4,96*0,2=4,97

Таблица 16 — Балльная оценка органолептических показателей биолакта с массовой долей антимикробной композиции 10%

Эксперт Внешний вид Вкус Запах Цвет Консистенция

1 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

2 5,0 4,85 5,0 4,90 4,90

3 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

4 5,0 4,90 5,0 5,0 4,80

Среднее значение 5,0 4,93 5,0 4,97 4,92

Коэффициент весомости (М) 0,1 0,4 0,2 0,1 0,2

Значение комплексного показателя качества К=5,0*0,1+4,93*0,4+5,0*0,2+4,97*0,1+4,92*0,2=4,95

Профилограмма, представленная на рисунке 5 характеризует результаты органолептической оценки образцов биолакта.

Консистенция

Внешний вид 5

Цвет

Вкус

Запах

7%

10%

Рисунок 5 — Изменение органолептического профиля в зависимости от дозы антимикробной композиции в биолакте.

Таблица 17 — Балльная оценка органолептических показателей питьевого йогурта с массовой долей антимикробной композиции 7%

Эксперт Внешний вид Вкус Запах Цвет Консистенция

1 5,0 5,0 5,0 5,0 4,95

2 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

3 5,0 5,0 4,95 5,0 5,0

4 5,0 4,95 5,0 5,0 4,87

Среднее значение 5,0 4,96 5,0 5,0 4,96

Коэффициент весомости (М) 0,1 0,4 0,2 0,1 0,2

Значение комплексного показателя качества К=5,0*0,1+4,96*0,4+4,96*0,2+5,0*0,1+4,92*0,2=4,96

Таблица 18 — Балльная оценка органолептических показателей питьевого йогурта с массовой долей антимикробной композиции 10%

Эксперт Внешний вид Вкус Запах Цвет Консистенция

1 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

2 5,0 4,95 4,90 5,0 4,90

3 5,0 4,95 4,95 5,0 5,0

4 5,0 5,0 5,0 5,0 4,95

Среднее значение 5,0 4,93 4,95 4,97 4,95

Коэффициент весомости (М) 0,1 0,4 0,2 0,1 0,2

Значение комплексного показателя качества К=5,0*0,1+4,92*0,4+5,0*0,2+4,97*0,1+4,94*0,2=4,96

Профилограмма, представленная на рисунке 6 характеризует результаты органолептической оценки образцов питьевого йогурта.

Консистенция

Цве

Внешний вид 5

Вкус

Запах

■ 7%

10%

Рисунок 6 — Изменение органолептического профиля в зависимости от дозы антимикробной композиции в питьевом йогурте.

В таблице 19 и 20 представлена пищевая ценность биолакта и питьевого йогурта.

Таблица 19 — Пищевая ценность в 100 г продукта биолакта

Наименование Количество, г Энергетическая ценность 100 г

продукта Белков Жиров Углеводов продукта ккал/кДж

Кисломолочный

продукт с 3,1 3,4 4,2 60/250

композицией 7%

Кисломолочный

продукт с 3,1 3,4 4,4 62/254

композицией 10%

Таблица 20 — — Пищевая ценность в 100 г продукта йогурта

Наименование Количество, г Энергетическая ценность 100 г

продукта Белков Жиров Углеводов продукта ккал/кДж

Кисломолочный

продукт с 3,0 3,5 4,2 61/252

композицией 7%

Кисломолочный

продукт с 3,0 3,5 4,5 65/260

композицией 10%

Приведены расчеты стоимости кисломолочного напитка биолакта и

биойогурта с антимикробной композицией, с пролонгированным сроком годности на 4 суток составила с при внесении 7 % порция (200 мл) - 58,00 руб, при внесении 10% порция (200 мл) - 60,00 руб.

Выводы

1. На основании литературных данных подобрано растительное сырье и исследованы их водно-спиртовые и водные экстракты и проведена хроматографическая идентификация компонентов, которая показала наличие в них терпенов, азуленов, проявляющие высокую антибактериальную активность.

2. Показано, что водно-спиртовые извлечения растительного сырья в 1,5 раза проявляют более высокие ингибирующие и бактерицидные свойства по сравнению с водными экстрактами.

3. По совокупности показателей антибактериальной и фунгицидной активности лучшими признаны экстракт чаги и эфирное масло розмарина, что позволило рекомендовать их для включения в состав разрабатываемой антимикробной композиции. Воздействие экстрактов оказалось минимум в 2 раза сильнее других исследуемых экстрактов по отношению к нежелательной флоре.

4. Выявлено, что применение СВЧ-обработки экстракта чаги при мощности 180 Вт, 2450 МГц в течение 2 минут позволяет повысить антимикробную активность в 1,5-2 раза.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Милюхина Анастасия Константиновна, 2023 год

Список литературы:

1. Базарнова, Ю.Г. Исследование антиоксидазной активности природных веществ / Ю.Г. Базарнова, B.C. Колодязная, И.В. Дмитриева // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2003. - № 10. - С. 66-71.

2. Шарапова, Е.В. Природные антиоксиданты и их использование в производстве молочных продуктов / Е.В. Шарапова. - Омск: 2008. - С. 141-143.

3. Сысоева, М.А. Высокоактивные антиоксиданты на основе гриба. - Казань, 2009. -С. 32.

4. Бурмасова, М.А. Сопоставление состава флавоноидов, выделенных из меланинов чаги в ходе гидролиза и при растворении в водно-спиртовых растворах / М.А. Бурмасова, А.А. Буерашева, М.А. Сысоева // Вестник казанского технологического университета. - 2015. - Т.18. - №. 22. - С. 30-33.

5. Huí Y.H., Evaranuz о., Chandan R.C., Cocolin L., Drosinos E.h., Godik L., Rodrigues A., Toldra F. Yogurt: Handbook of Animal-Based Fermented Food and Beverage Technology. FL, Boca Raton: CRC Press, 2012. Pp. 213-233.

6. Chandan R., Kilara C. A., Shah N.P. Manufacturing Yogurt and Fermented Milks: Ingredients for yogurt manufacture. Chichester, West Sussex: John Wiley & Sons, 2013. Pp. 217-237.

7. Грачева, H.B. Химическая модификация природных полимеров меланинов гриба inonotus obliquus (чага) с целью получения высокоактивных антиоксидан-тов: диссертация / Н.В. Грачева // Волгоградский государственный технический университет. - Волгоград. - 2014. - С 128.

8. Сысоева, Е.В. Состав и свойства водных извлечений и меланинов чаги, полученных с применением СВЧ. - Казань, 2011. - С. 18.

9. ГОСТ 3625-84. Методы определения плотности. - Введ. 01.01.1985. - М.: Стандартинформ, 2009.

10. ГОСТ 3624-92. Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности. - Введ. 12.02.1992. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2004.

11. ГОСТ 3626-73. Методы определения влаги и сухого вещества. - Введ. 28.01.1973. - М.: Стандартинформ, 2009.

12. МУК 4.2.1847-04 Санитарно-эпидемиологическая оценка обоснования сроков годности и условий хранения пищевых продуктов: методические указания. Утв. 06.04.2004 // Бюллетень нормативных и методических документов Госсанэпиднадзора. Вып. 2 (16). - М., 2004.

References:

1. Bazarnova YU.G., Kolodyaznaya B.C., Dmitriyeva I.V. Study antioxidant activity of natural substances. Khraneniye i pererabotkasel'khozsyr'ya[Storage and processing of agricultural products], 2003, no. 10, pp. 66-71. (in Russian)

2. Sharapova E.V. Prirodnyyeantioksidanty i ikhispol'zovaniye v proizvodstve molochnykhproduktov[Natural antioxidants and their use in the production of dairy products],Omsk, 2008, pp. 141-143.

3. Sysoyeva M.A. Vysokoaktivnyyeantioksidanty na osnovegriba.[ Highly active

Молочнохозяйственный вестник, №1 (37), I кв. 2020 111

antioxidants based on mushrooms], Kazan, 2009. 32p.

4. Burmasova M. A., Buyerasheva A. A., Sysoyeva M. A. Comparison of flavonoids isolated from shelf fungus melanins during hydrolysis and when dissolved in water-alcohol solutions. Vestnikkazanskogotekhnologicheskogo universiteta [Bulletin of the Kazan technological University], 2015, vol.18, no.22, pp. 30-33. (in Russian)

5. Hui Y.H., Evaranuz O., Chandan R.C., Cocolin L., Drosinos E.H., Godik L., Rodrigues A., Toldra F. Yogurt: Handbook of Animal-Based Fermented Food and Beverage Technology. CRC Press, Boca Raton, FL. 2012, pp. 213-233.

6. Chandan R.C., Kilara A., Shah Chandan N.P., Manufacturing Yogurt and Fermented Milks: Ingredients for yogurt manufacture. John Wiley & Sons, Chichester, West Sussex. 2013, pp. 217-237.

7. Gracheva N.V. Khimicheskayamodifikatsiyaprirodnykhpolimerovmelaninov gribainonotusobliquus(chaga) s tsel'yupolucheniyavysokoaktivnykh antioksidantov. Cand, Diss. [Chemical modification of natural melanin polymers of the fungus inonotus obliquus (chaga) in order to obtain highly active antioxidants. Cand. Diss.]. Volgograd, 2014.128p.

8. Sysoyeva E.V. Sostav i svoystvavodnykhizvlecheniy i melaninovchagi, poluchennykh s primeneniyemSVCH[Composition and properties of chaga water extracts and melanins obtained with the microwave use], Kazan, 2011. 18p.

9. State Standard 3625-84. Methods for determining density. Moscow, STANDARTINFORM-Publ., 2009. (in Russian)

10. GOST 3624-92. Milk and dairy products. Titrimetric methods for the determination of acidity. Moscow, IPK publishing house of standards, 2004. (in Russian)

11. GOST 3626-73. Methods for determining moisture and dry matter. Moscow, STANDARTINFORM-Publ., 2009. (in Russian)

12. Guidelines of MOOK 4.2.1847-04. Sanitary and epidemiological assessment of justification of shelf life and storage conditions of food products. Bulletin of normative and methodological documents of the state sanitary and epidemiological service. Moscow, 2004, vol.2 (16). (in Russian)

112

Молочнохозяйственный вестник, №1 (37), I кв. 2020

The development of yogurt with plant antioxidants

Milyukhina Anastasiya Konstantinovna, postgraduate student e-mail: [e-mail]

Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «National Research University ITMO»

Kyzdarbek Ulbosyn, postgraduate-student e-mail: [e-mail]

Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «National Research University ITMO»

Romazyayeva Il'mira Ravil'yevna, postgraduate-student e-mail: [e-mail]

Federal State Budgetary Educational Institution «Kaliningrad State Technical University»

Zhylkyaydarova Ayda,, master degree student e-mail: [e-mail]

Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «National Research University ITMO»

Kyzdarbekova Aset Sadvakasovna, assistant professor e-mail: [e-mail]

Al-Farabi Kazakh national University, Higher school of Economics and business

Abstract. The article is devoted to the development of a method for yogurt production based on cinder conk extract as a plant antioxidant. Cinder conk (chaga mushroom) is used to treat a wide range of diseases in folk medicine. In the paper we have used the optimal method for obtaining cinder conk solution using maceration with microwave. The physical and chemical parameters of the obtained solution are determined and given. It is determined at what stage of the technological process it is advisable to add the obtained extract to yogurt, namely at the stage of formulation. As a result it does not affect the increase in the mass fraction of moisture in the finished product. The optimal ratio of chaga mushroom and water chosen is 1:10, upon receipt of the extract in order to add to the composition of yogurt. The storage capacity of the product with cinder conk extract is studied.

Keywords: fermented milks, yogurt, antioxidants, cinder conk water extract, plant raw material, microwave.