Способ воздействия на рост и физиологическую активность хлебопекарных дрожжей

647.1

СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА РОСТ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ХЛЕБОПЕКАРНЬХ ДРОЖЖЕЙ

A.Ю. КРЫНИЦКАЯ, М.Н. АСТРАХАНЦЕВА,

B.С. ГАМАЮРОВА

Казанский государственный технологический университет

От качества и физиологической активности хлебопекарных дрожжей зависит длительность и результат процесса тестоведения. Одним из направлений решения задачи производства высококачественных дрожжей является интенсификация их роста путем оптимизации состава питательных сред, в том числе за счет внесения различных химических модуляторов.

Особое значение в регуляции физиологического состояния дрожжей принадлежит катионам щелочных и щелочноземельных металлов, изменяя концентрацию которых, можно существенным образом влиять на метаболизм дрожжевой клетки. В качестве инструмента для проведения подобных операций используют комплексообразующие объекты.

В ряде работ упоминается об интенсификации метаболизма микробов при использовании комплексных соединений металлов с биологически активными ком-плексонами [1, 2]. Особый интерес в этом отношении представляют бисфосфоновые кислоты - структурные аналоги пирофосфата, являющегося природным регулятором кальциевого обмена [3].

В настоящее время наиболее часто используется гидрооксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ). Этот комплексон имеет две фосфоновые и оксиэтиль-ную группу, способные к комплексообразованию в широком диапазоне рН; он обладает высокой селективностью в отношении ионов щелочных и щелочноземельных металлов [4, 5], разрешен к применению в пищевой промышленности.

Цель работы - изучение влияния комплексона ОЭДФ в широком диапазоне концентраций на дрожжи рода Saccharomyces сегеуг'гае, а также выявление возможных изменений основных технологических показателей дрожжей в присутствии комплексона.

В экспериментах были использованы две расы дрожжей рода 8ас^аготусе' сегеУ1'1ае - 509 и ЬК 14, которые применяются в хлебопечении. Методика культивирования дрожжей детально описана в [6]. Растворы комплексона использовали в следующих концентрациях р: 2; 1; 0,1; 0,01; 0, 001 г/л. Растворы готовили путем последовательного разведения.

Концентрацию биомассы контролировали турби-диметрическим методом. Измерения проводили при длине волны 490 нм [7], при этом замеры оптической плотности делали после пересева на жидкую питательную среду до культивирования и по окончании процес-

са культивирования, через сутки. Измеряли также технологические показатели: зимазную и мальтазную активность и подъемную силу дрожжей; последнюю определяли ускоренным методом [8]. Для проведения анализов по истечении времени культивирования дрожжевые клетки отделяли от культуральной жидкости центрифугированием в течение 10 мин при 3000 об/мин.

Рис. 1

Полученные результаты показывают, что снижение содержания ОЭДФ в питательной среде приводит к постепенному увеличению концентрации биомассы дрожжей расы 509 (рис. 1). Прирост составляет до 18% при снижении р ОЭДФ до 0,01 г/л. Однако дальнейшее снижение содержания комплексона приводит к ингибированию роста дрожжей, т. е. зависимость концентрации биомассы дрожжей 8ас^аготусе' сегеу1'1ае расы 509 в целом носит экстремальный характер с максимумом в точке, соответствующей 0,01 г/л ОЭДФ.

В экспериментах с использованием расы ЬК 14 (рис. 2) сохраняется антибатный характер зависимости концентрации биомассы от содержания ОЭДФ. Однако следует отметить несколько отличий этого случая от предыдущего. Во-первых, в том же диапазоне концентраций комплексона только при 0,001 г/л концен-

Рис. 2

трация биомассы превышает контрольный уровень, причем это увеличение незначительно - 4%. Несмотря на относительно малую величину, это статистически достоверное различие. При других исследуемых концентрациях наблюдается ингибирование роста дрожжей Saccharomyces cerevisiae LK 14.

Во-вторых, максимального прироста биомассы эта раса дрожжей достигает при p комплексона 0,001 г/л против 0,01 г/л у расы 509. Наблюдаемые различия, вероятно, объясняются физиолого-биохимическими особенностями исследуемых рас дрожжей.

Изучение технологических показателей дрожжей показало, что внесение в среду комплексона в стимулирующих концентрациях не влечет за собой ухудшения органолептических и физико-химических характеристик дрожжей обеих рас. Подъемная сила опытных образцов также была не ниже контрольного уровня.

Таким образом, влияние концентрации комплексо-на ОЭДФ на культуры хлебопекарных дрожжей носит экстремальный характер. Эффекты воздействия во многом определяются физиолого-биохимическими параметрами культур при сохранении общих тенденций воздействия хелатирующего агента на хлебопекарные дрожжи. Эксперименты показали, что использование оптимальных концентраций комплексона ОЭДФ позволяет значительно повысить выход дрожжей при сохранении их качества.

ЛИТЕРАТУРА

1. Комплексоны в биологии и медицине / Н.М. Дятлова, Л. В. Криницкая, Т. А. Матковская и др. // Обзорн. информ. Сер. Реак -тивы и особо чистые вещества. - М.: НИИТЕХИМ, 1986.

2. Матковская Т.А. Взаимодействие карбокси- и фосфатсодержащих комплексонов с биологически активными металлами в водных растворах. - М.: ВНИИ хим. реактивов и особо чистых ве -ществ, 1989.

3. Матковская Т.А., Криницкая Л.В., Дятлова Н.М.

Термодинамика комплексообразования ОЭДФК с Ка и К в водных растворах // Хим. реактивы и особо чистые вещества: Науч. тр. - М.: ИРЕА, 1987. - Вып. 49. - С. 83-90.

4. Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Попов К.И. Комплексоны и комплексонаты металлов. - М.: Химия, 1988. - 544 с.

5. Матковская Т.А., Попов К.И., Юрьева Э.А. Бифосфо-наты: свойства, строение и применение в медицине. - М.: Химия, 2001. - 224 с.

6. Методы общей бактериологии. Т. 1 / Под ред. Ф. Гер-хардта. - М.: Мир, 1983. - 536 с.

7. Лабораторный практикум по общей технологии пище -вых производств / А.А. Виноградова, Г.М. Мелькина, Л. А. Фомиче -ва и др.; под ред. Л.П. Ковальской. - М.: Агропромиздат, 1991. -335 с.

8. Слюсаренко Т.П. Лабораторный практикум по микробиологии пищевых производств. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. - 208 с.

Кафедра пищевой биотехнологии

Поступила 23.03.05 г.

637.352+637.344:66.061

ПИЩЕВЫЕ КОМПОНЕНТЫ СТЕВИИ В ЭКСТРАКТЕ НА ОСНОВЕ УЛЬТРАФИЛЬТРАТА ТВОРОЖНОЙ СЫВОРОТКИ

Я.И. КОРЕНМАН, С.Е. СВЕТОЛУНОВА,

Е.И. МЕЛЬНИКОВА, С.И. НИФТ АЛИЕВ

Воронежская государственная технологическая академия

Одна из актуальных задач пищевой промышленности состоит в замене сахарозы на подсластители натурального происхождения, к которым относится стевия [1, 2]. Сладость стевии обусловлена наличием комплекса из 8 дитерпеновых гликозидов. Кроме того, листья стевии содержат флавоноиды, водорастворимые хлорофиллы и ксантофиллы, оксикоричные кислоты, нейтральные водорастворимые олигосахариды, свободные сахара, аминокислоты, минеральные соединения, витамины, макро- и микроэлементы, эфирное масло, сапонины, клетчатку, дубильные вещества [3, 4].

Для извлечения пищевых компонентов из листьев стевии было применено экстрагирование ультрафильтратом творожной сыворотки. Использование ультрафильтрата в качестве экстрагента позволяет объединить ценные свойства творожной сыворотки и дефицитные нутриенты, входящие в состав листьев стевии. Жом листьев стевии, остающийся после экстрагирования, ввиду его высокой пищевой ценности предлагается использовать как кормовой продукт.

Задачи исследования включают оптимизацию условий экстрагирования пищевых компонентов из листьев стевии ультрафильтратом творожной сыворотки и последующее их определение в экстракте, который может служить основой для производства продуктов с направленным функциональным действием.

Эффективность процесса экстрагирования обусловлена рядом факторов, важнейшими являются рН экстрагента, продолжительность контакта фаз, температура, соотношение между количеством экстрагента и экстрагируемого компонента [5, 6]. Оптимизация этих параметров проведена методом математического планирования эксперимента. Для построения математических моделей применено центральное композиционное ротатабельное униформ-планирование и выбран полный факторный эксперимент 22. Порядок экспери -ментов рандомирован с учетом таблицы случайных чисел, что исключило влияние неконтролируемых параметров на получаемые результаты.

К предварительно высушенным и измельченным листьям стевии добавляли экстрагент (рН 2,4-6,5), соотношение объемов твердой и жидкой фаз находилось в интервале 1 : 4 - 1 : 12. Экстрагирование проводили при постоянном перемешивании (вибросмеситель) в течение 15-60 мин. Температура экстрагирования