Аннотация

Введение. Плодово-ягодные экстракты характеризуются наличием биологически активных компонентов и повышенным содержанием кислот, способных оказывать подавляющее либо активирующее влияние на рост и активность дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Целью работы стала оценка влияния плодово-ягодных экстрактов на активность хлебопекарных дрожжей S. cerevisiae и обусловленные этим изменения биохимических свойств пшеничного теста.
Объекты и методы исследования. Хлебопекарные дрожжи «Экстра» и сухие плодово-ягодные экстракты ягод малины обыкновенной, плодов аронии черноплодной, облепихи крушиновидной и шиповника обыкновенного (ООО «Вистерра», Алтайский край). В работе применяли стандартные и отраслевые методы контроля сырья и полуфабрикатов хлебопекарного производства, а также стандартные методы микробиологического анализа.
Результаты и их обсуждение. Экстракт малины оказывает угнетающее действие на рост и размножение дрожжей, выраженное при введении 3–4 % этого экстракта : через 1 ч экспозиции количество дрожжевых клеток в суспензии с экстрактом малины уменьшается в 1,5–2 раза по сравнению с контролем. Стимулирующий эффект экстракта облепихи привел к усилению почкования дрожжевых клеток (до 40 % по сравнению с контролем). Экстракты аронии и шиповника практически не оказывали влияния на скорость почкования дрожжевых клеток, но в тесте с экстрактом аронии в дозировках 2 и 3 % брожение теста протекало активнее. Об этом свидетельствуют высокие значения подъемной силы: через 150 мин экспозиции подъемная сила составляла 2 мин против 3 мин на контроле. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что использование плодово-ягодных экстрактов вызывает закономерное повышение кислотности теста, что обуславливает изменение активности почкования дрожжевых клеток. При введении экстрактов облепихи повышение кислотности значительно (до 4,24 ед. рН), что можно расценивать как кислотный стресс, вызвавший усиление активности почкования дрожжевых клеток (1,53×10⁶–1,55×10⁶ против 1,10×10⁶ клеток в 1 см³ суспензии на контроле). Наименьшая активность почкования выявлена в вариантах с добавлением экстрактов малины (снижение количества дрожжевых клеток, по сравнению с контролем, до 1,5–2 раз через час брожения), что обусловлено наличием в малине специфичных компонентов с подтвержденным фунгистатическим действием.
Выводы. Результаты исследования могут быть использованы в практической деятельности хлебопекарных предприятий для регуляции активности дрожжевого брожения и продолжительности созревания теста введением рассматриваемых плодово-ягодных экстрактов.

Ключевые слова

Тесто, кислотность, рН, брожение, дрожжи, почкование, облепиха, малина, арония, шиповник

ФИНАНСИРОВАНИЕ

Работа выполнена на базе ФГБОУ ВО «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова» (АлтГТУ).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Использование экстрактов лекарственных растений в технологии хлебобулочных изделий / Т. Е. Лебеденко [и др.] // Наукові праці. 2010. Т. 38. № 1. С. 229–234.
2. Долматова О. И., Пожидаева Е. А., Гребенкина А. Г. Использование экстракта дикорастущих трав при про-изводстве кисломолочного напитка // Пищевая промышленность. 2017. № 12. С. 26–28.
3. Икрами М. Б., Шарипова М. Б., Девонашоева Н. С. Влияние растительных экстрактов на технологические характеристики хлебобулочных изделий // Научный аспект. 2019. Т. 14. № 2. С. 1838–1843.
4. Келенкова Е. С., Егорова Е. Ю. Использование сухих экстрактов плодово-ягодного сырья для повышения пищевой ценности квасов брожения // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2021. Т. 379. № 1. С. 35–39. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2021.1.8.
5. Влияние антиоксидантов на рост и биотехнологические свойства хлебопекарных дрожжей / З. Мингалеева [и др.] // Хлебопродукты. 2008. № 6. С. 46–47.
6. Baez A., Shiloach J. Effect of elevated oxygen concentration on bacteria, yeasts, and cells propagated for produc-tion of biological compounds // Microbial Cell Factories. 2014. Vol. 13. № 1. https://doi.org/10.1186/s12934-014-0181-5.
7. Protein aggregation and membrane lipid modifications under lactic acid stress in wild type and OPI1 deleted Sac-charomyces cerevisiae strains / N. M. Berterame [et al.] // Microbial Cell Factories. 2016. Vol. 15. № 1. https://doi.org/10.1186/s12934-016-0438-2.
8. О морфологических свойствах штамма S. cerevisiae Y-503 в условиях осмотического, температурного и кислотного стресса / Э. А. Халилова [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2019. Т. 21. № 2–2. С. 133–141.
9. The fraction of cells that resume growth after acetic acid addition is a strain-dependent parameter of acetic acid tolerance in Saccharomyces cerevisiae / S. Swinnen [et al.] // FEMS Yeast Research. 2014. Vol. 14. № 4. Р. 642–653. https://doi.org/10.1111/1567-1364.12151.
10. Geng P., Zhang L., Shi G. Y. Omics analysis of acetic acid tolerance in Saccharomyces cerevisiae // World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2017. Vol. 33. № 5. https://doi.org/10.1007/s11274-017-2259-9.
11. Ishmayana S., Kennedy U. J., Learmonth R. P. Further investigation of relationships between membrane fluidity and ethanol tolerance in Saccharomyces cerevisiae // World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2017. Vol. 33. № 12. https://doi.org/10.1007/s11274-017-2380-9.
12. A microfluidic device for inferring metabolic landscapes in yeast monolayer colonies / Z. S. Marinkovic [et al.] // eLife. 2019. Vol. 8. https://doi.org/10.7554/eLife.47951.
13. Морфологические особенности дрожжей рода Saccharomyces в процессе адаптации к экстремальным зна-чениям глюкозы и этанола / Э. А. Исламмагомедова [и др.] // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2020. Т. 205. № 1. С. 95–101. https://doi.org/10.18522/1026-2237-2020-1-95-101 .
14. Stress-induced growth rate reduction restricts metabolic resource utilization to modulate osmo-adaptation time / A. R. Bonny [et al.] // Cell Reports. 2021. Vol. 34. № 11. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.108854.
15. The yeast osmostress response is carbon source dependent / R. Babazadeh [et al.] // Scientific Reports. 2017. Vol. 7. № 1. https://doi.org/10.1038/s41598-017-01141-4.
16. Котенко С. Ц., Исламмагомедова Э. А., Халилова Э. А. Ферментативная активность и морфологические особенности дрожжей Saccharomyces cerevisiae Y-503 при культивировании в аэробных и анаэробных условиях // Юг России: экология, развитие. 2010. Т. 5. № 1. С. 12–16.
17. Влияние экстремальных значений рН на морфологические особенности дрожжей Saccharomyces cerevisiae / Э. А. Исламмагомедова [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2018. Т. 20. № 5–2. С. 219–225.
18. Changes in lipid metabolism convey acid tolerance in Saccharomyces cerevisiae / Z.-Р. Guo [et al.] // Biotechnolo-gy for Biofuels. 2018. Vol. 11. № 1. https://doi.org/10.1186/s13068-018-1295-5.
19. Крикунова Л. Н., Осипова В. П., Лазарева И. В. Влияние янтарной кислоты на азотный обмен при развитии дрожжей Saccharomyces cerevisiae // Хранение и переработка сельхозсырья. 2017. № 7. С. 35–39.
20. Влияние янтарной кислоты на метаболизм дрожжей Saccharomyces cerevisiae / Л. Н. Крикунова [и др.] // Пиво и напитки. 2015. № 1. С. 36–38.
21. Подлесный А. И., Ломачинский В. А., Квасенков О. И. Консерванты в плодоовощной промышленности // Пищевая промышленность. 2006. № 2. С. 54–55.
22. Elucidating aromatic acid tolerance at low pH in Saccharomyces cerevisiae using adaptive laboratory evolution / R. Pereira [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2020. Vol. 117. № 45. Р. 27954–27961. https://doi.org/10.1073/pnas.2013044117.
23. Jarboe L. R., Royce L. A., Liu P. Understanding biocatalyst inhibition by carboxylic acids // Frontiers in Microbi-ology. 2013. Vol. 4. https://doi.org/10.3389/fmicb.2013.00272.
24. Причко Т. Г., Смелик Т. Л., Хилько Л. А. Биохимические показатели качества ягод малины с учетом сорто-вых особенностей // Плодоводство и ягодоводство России. 2017. Т. 48. № 2. С. 242–247.
25. Analysis of wild raspberries (Rubus idaeus L.): optimization of the ultrasonic-assisted extraction of phenolics and a new insight in phenolics bioaccessibility / N. R. Mihailović [et al.] // Plant Foods for Human Nutrition. 2019. Vol. 74. № 3. P. 399–404. https://doi.org/10.1007/s11130-019-00756-4.
26. Phytochemical composition and biological activity of berries and leaves from four romanian Sea Buckthorn (Hip-pophae Rhamnoides L.) varieties / A. Criste [et al.] // Molecules. 2020. Vol. 25. № 5. https://doi.org/10.3390/molecules25051170.
27. Determination of anthocyanins and chlorogenic acids in fruits of Aronia genus: The experience of chemosystematics / V. I. Deineka [et al.] // Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2020. Vol. 46. № 7. Р. 1390–1395. https://doi.org/10.1134/S1068162020070031.
28. Jurendić T., Ščetar M. Aronia melanocarpa products and by-products for health and nutrition: A Review // Antiox-idants. 2021. Vol. 10. № 7. https://doi.org/10.3390/antiox10071052.
29. Исследование возможности иммобилизации антиоксидантов шиповника Даурского включением в белково-липидный комплекс / Б. А. Баженова [и др.] // Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 2. С. 301–311. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-2-301-311.
30. Carotenoids, polyphenols, and ascorbic acid in organic Rosehips (Rosa spp.) cultivated in Lithuania / B. Medveckiene [et al.] // Applied Sciences. 2020. Vol. 10. № 15. https://doi.org/10.3390/app10155337.
31. Ultrasonic and microwave activation of raspberry extract: antioxidant and anti-carcinogenic properties / N. B. Eremeeva [et al.] // Foods and Raw Materials. 2019. Vol. 7. № 2. Р. 264–273. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2019-2-264-273.
32. Использование растительных компонентов в рецептуре питательных субстратов для повышения спирто-устойчивости дрожжей / Г. С. Качмазов [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. 2016. № 10. С. 39–43.
33. Особенности биохимического состава хлебобулочных изделий с добавками плодово-ягодных порошков / Л. П. Нилова [и др.] // Аграрная Россия. 2016. № 10. С. 20–26. https://doi.org/10.30906/1999-5636-2016-10-20-26.
34. Кольман О. Я., Иванова Г. В., Никулина Е. О. Влияние ягодного порошка на хлебопекарные свойства пше-ничной муки // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2012. Т. 3. № 2. С. 166–167.
35. Wang Y., Lo W.-C., Chou C.-S. A modeling study of budding yeast colony formation and its relationship to bud-ding pattern and aging // PLoS Computational Biology. 2017. Vol. 13. № 11. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1005843.