УДК 615.322

УДК 615.322
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ЭЛИТНОГО ПИЩЕВОГО УКСУСА
Рожкова Т.С., студент 5 курса спец. «Биотехнология»
Научный руководитель: к.с.-х.н., доцент Горькова И.В.
ФГБОУ ВПО Орел ГАУ
АННОТАЦИЯ
Современное состояние биохимического производства уксусной кислоты для
получения натурального пищевого уксуса испытывает значительные трудности с
использованием растительного сырья высокого продовольственного качества и
требует нового подхода к данной проблеме. Сущность этого подхода заключается в
оптимизации и интенсификации производства уксуса из разного по составу и качеству
растительного сырья, а так же – стабилизации качества и очистки полуфабрикатов и
готового продукта, что и делает актуальным организацию данного производства.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Биотехнология; пищевой уксус; растительное сырье; микробиологический синтез.
ABSTRACT
Modern condition of the biochemical production of vinegar acid to obtain natural diluted
acetic acid suffers from sufficient problems with usage of vegetable stock of high food quality
and demands new approach to the problem. The essence of this approach is in optimization
and intensification of vinegar production from different in content and quality vegetable stock
and also in quality stabilization and cleaning of semi-products and released product. This
makes this production organization important.
KEY WORDS
Biotechnology, diluted acetic acid, vegetable stock, microbiological synthesis.
Производство пищевых уксусов в России и за рубежом активно развивается на
базе переработки натурального растительного сырья, поэтому вопросы, связанные с
усовершенствованием технологии их получения являются актуальными. К таким
уксусам относятся спиртовой, зерновой, яблочный и облепиховый. Каждый вид
природного сырья и его качество определяет трудности его переработки при
получении уксуса стандартизованного качества в соответствии с требованиями ГОСТ
Р 52101-2003 «Уксусы из пищевого сырья» с 01.07.2004 г. Решение этих задач имеет
важное практическое значение [2].
Несмотря на большой спрос населения на натуральные уксусы, предприятия по
их производству испытывают значительные трудности, связанные с использованием
растительного сырья высокого продовольственного качества, которое, как правило,
используется только по назначению.
К проблемам существующей технологии относятся: нестабильное качество
используемого сырья, высокие производственные затраты на стадиях культивирования
продуцента Acetobacter aceti, иммобилизованного на буковой стружке, и осветления
готового уксуса бентонитом при доведении показателей его качества до нормативов.
Поэтому актуальным является оптимизация и интенсификация технологии
получения пищевого уксуса из разного по составу и качеству растительного сырья,
подбор и оптимизация состава питательных сред для Acetobacter aceti на стадиях
размножения продуцента и накопления уксусной кислоты, стабилизация качества и
очистка полуфабрикатов и готового продукта.
Целью работы является разработка научно обоснованных рекомендаций по
оптимизации и интенсификации микробиологического синтеза и очистки натурального
34
пищевого уксуса из разного по составу и качеству растительного сырья с применением
природных сорбентов.
Задачи исследования:
- Изучить биохимический состав яблочного и облепихового соков.
- Разработать технологию микробиологического синтеза яблочно-облепихового
уксуса.
- Изучить влияние соотношения композиционного материала фруктовых соков на
органолептические показатели уксуса.
- Изучить влияние очистки уксуса природным адсорбентом на его показатели
качества.
Материалы и методика исследований
Исследования проводились на базе Центра коллективного пользования
«Орловский региональный центр сельскохозяйственной биотехнологии» Орел ГАУ.
Для выполнения экспериментальной части микробиологического синтеза уксусной
кислоты выбрана методика сбраживания фруктовых соков яблочного и облепихового в
условиях естественной аэрации. В качестве питательной среды для продуцентов
уксуса Acetobacter aceti, использованы яблоки сорта Синап орловский и облепиха
крушиновидная.
Продуцент Acetobacter aceti выделен из образцов винограда, и культивирование
производилось на питательной среде стандартного состава [1,4].
Результаты и их обсуждение
Проведена идентификация выделенного из плодов винограда микроорганизма по
определителю бактерий Берджи (рис. 1).
Рисунок 1 – Фотография бактерии Acetobacter aceti, обнаруженной на плодах винограда
Схема подготовки продуцента к работе от чистой культуры предусматривает
размножение бактерий с целью накопления биомассы и постепенную адаптацию
бактерий к условиям работы в производственных окислителях [3].
Исходную чистую культуру бактерий хранили в пробирках на агаризованной
питательной среде или дистиллированной воде при температуре 5 °С.
Для ускорения размножения бактерий используют органические добавки,
являющиеся источниками витаминов и аминокислот. В нашей работе это были
пастеризованные свежие облепиховый сок и яблочный соки – 10 % к объему среды в
двух композиционных постановках (50:50 и 70:30)
35
Показано, что предлагаемые нами варианты композиционных смесей яблочного и
облепихового соков могут обогатить по витаминному составу планируемый к
производству уксус (табл. 1).
Проведенный анализ двух проб готового уксуса по органолептическим
показателям показал, что особые органолептические свойства пищевого уксуса, его
биологическую активность определял добавленный в питательную среду свежий
облепиховый сок.
Компоненты сока могут сказываться на нормальном метаболизме Acetobacter
aceti как положительно, так и отрицательно.
Это приводит к необходимости отработки стадии предварительной очистки
облепихового сока от липидов, пектиновых веществ и всего комплекса взвешенных
частиц.
Таблица 1 – Химический состав соков
Содержание
Показатели
Облепиховый
сок
9,0
Соотношение
яблочного и
облепихового
соков 70:30
4,9
Соотношение
яблочного и
облепихового
соков 50:50
6,6
1,8
1,1
0,9
+
+
+
20,0
+
++
+
+
30,6
+
+++
++
+++
48,3
++
Яблочный
сок
Массовая доля общего
4,1
сахара, %
Растворимый пектин, %
0,04
Качественные реакции на витамины
В1
+
В2
+
РР
+
С
61,42
Р
+
Традиционным адсорбентом для очистки полуфабрикатов и готового уксуса
является бентонит – глинистый минерал из группы монтмориллонитов. Нами
проведены испытания природного адсорбента – глинистого минерала, добытого в
Орловской области Мценском районе. Исследованный нами природный минеральный
адсорбент соответствует требованиям ГОСТа по структурным показателям и не
изменяет качество уксуса после очистки (рис. 2).
Рисунок 2 – Природный адсорбент – глинистый минерал, добытый во Мценском районе
Орловской области
36
Проведена очистка полученных образцов уксуса предлагаемым нами природным
адсорбентом. Полученные образцы уксуса исследовались по контролируемым
показателям и проведены качественные реакции на содержание витаминов до очистки
и после очистки адсорбентом. Контролем служил промышленный яблочный уксус.
Показано присутствие всех изучаемых витаминов в уксусах, как до очистки, так и
после очистки. Следует отметить, что в контрольном образце выявлено наличие
только витамина С.
Исследованный нами природный минеральный адсорбент соответствует
требованиям ГОСТа по структурным показателям и не изменяет качество уксуса после
очистки (табл. 2).
Таблица 2 – Изменение контролируемых показателей композиционных смесей соков
и уксуса после очистки природным адсорбентом
Показатели
Варианты исследования
До очистки
После очистки
ЯблочноЯблочноЯблочноЯблочнооблепиховый
облепиховый
облепиховый
облепиховый
уксус
уксус
уксус
уксус
в
в соотношении в соотношении в соотношении
соотношении
50:50
70:30
50:50
70:30
3,20
3,20
3,20
3,20
3,64
3,28
2.68
2,31
рН
Пектиновые
вещества, %
Сахара, г/л
0,74
Сухие
9,0
вещества, %
Качественные реакции на витамины
В1
+
В2
+
РР
+
С
+
Р
+
Контроль
3,20
1,15
0,72
8,4
0,74
9,0
0,72
8,4
0,70
3,8
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
Выводы
После очистки природным адсорбентом готового уксуса на основе яблочного и
облепихового соков, изучены его физико-химические показатели, а именно: изучено
влияние очистки на показатель массовой доли органических кислот в пересчете на
уксусную и на содержание остаточного (неокисленного) спирта. В образце яблочнооблепихового уксуса в соотношении 50:50 содержание органических кислот выше, а
объемная доля остаточного неокисленного спирта в исследуемых образцах
соответствует ГОСТу.
Таким образом, полученные нами уксусы с использованием разных
композиционных материалов фруктовых соков в соотношении 70:30 и 50: 50 можно
рекомендовать к производству, однако уксус с применением материала в равном
соотношении имеет более высокие качественные показатели.
Применение природного адсорбента на основе глинистого минерала показало,
что имеется возможность применять данный минерал на производстве.
Библиография
1. Золотарева А. М., Чебунина Е. И., Чиркина Т. Ф. Использование природных
минералов для осветления облепихового сока // Известия вузов. Пищевая технология.
2003. № 2-3. C. 60-62.
37
2. Ламберова А. А., Ламберова М. Э., Кошелев Ю. А. Переработка облепихового
сока бактериями Acetobacter aceti // Хранение и переработка сельхозсырья. 2009. № 9.
С. 48-49.
3. Ламберова А. А., Ламберова М. Э., Кошелев Ю. А. Применение
наноадсорбентов в процессах получения и очистки облепихового биохимического
уксуса // Ползуновский вестник. 2009. № 3. С. 319-323.
4. Ламберова М.Э., Ламберова А. А. Переработка зерновой бражки в пищевой
уксус с применением структурированных сорбентов // Пиво и напитки. 2012. № 2. С. 811.
38