Ключевые слова: пробиотический напиток, пробиотики, дрожжи, редис, квас, спиртовое брожение, молочнокислое брожение.
Актуальность: Создание нового пробиотического напитка на основе растения Raphanus sativus var.Radicula и дрожжей Saccharomyces cerevisiae , процесс создания которого схож с производством кваса, несомненно, актуально, поскольку результаты исследования России показывают существенное снижение поступления в организм эссенциальных веществ и микронутриентов в условиях избыточного потребления жиров. Перспективным компонентом обогащения пищевых продуктов микронутриентами служит растительное сырье.
Добавление такого растения как Raphanus sativus var.Radicula может повлиять не только на органолептические свойства напитка, но и из-за компонентов, входящих в его состав, на метаболизм дрожжей — спиртовое и молочнокислое брожение, которое является основой для создания данного напитка.
Цель работы: Получение пробиотического напитка, который по вкусу и способу приготовления должен напоминать квас, т. е. иметь сладкий вкус, сильную газированность и низкую концентрацию спирта, и при добавлении растения Raphanus sativus var. Radicula — редиса, его вкусовые качества, а также химический состав и полезные свойства должны измениться. Разные температуры выдержки необходимы для сравнения вкусовых качеств получившегося напитка и определения какой способ приготовления даст наилучший результат.
Рабочая гипотеза: Растение Raphanus sativus var. Radicula — редис вступает во взаимодействие с дрожжами Saccharomyces cerevisiae и влияет на органолептические свойства пробиотического напитка.
Альтернативная гипотеза: Растение редиса ингибирует работу дрожжей, в результате чего приостанавливается спиртовое брожение.
Роль Saccharomyces cerevisiae в пищевой промышленности
Производство алкогольных напитков из ферментируемых источников углерода с помощью дрожжей является древнейшей и наиболее экономически важной из всех биотехнологий. Чаще всего дрожжи, применяемые в хлебопечении, пивоварении, виноделии и производстве спирта, относятся к царству грибов — Mycota , отделу — Eumycota , классу — Ascomycetes , семейству — Saccharomycetaceae , роду — Saccharomyces , виду — cerevisiae .
Наличие двух путей энергетического обмена — анаэробного (происходит полное окисление органических веществ до CO 2 и H 2 O) и аэробного (вещества преобразуются в этанол и CO 2 ), — каждый из которых может быть реализован в отдельности, а также протекать одновременно, легло в основу получения продуктов брожения [1].
Наиболее благоприятными факторами среды для роста и размножения Saccharomyces cerevisiae являются: температурный диапазон около 30°С.
Пробиотические свойства дрожжей
Согласно определению Всемирной организации здравоохранения, пробиотики — это живые микроорганизмы, которые при употреблении в адекватных количествах приносят пользу для здоровья.
К основным пробиотическим действиям дрожжей относятся: регуляция кишечного микробного гомеостаза, препятствие способности патогенов образовывать колонии и инфицировать слизистую, модуляция местного и системного иммунных ответов, стабилизация барьерной функции желудка и кишечника, стимуляцию активности ферментов, облегчающих всасывание и усвоение питательных веществ [2].
Дрожжи оказывают столь многие положительные действия в том числе благодаря своему составу. Клетки грибов содержат множество аминокислот, в том числе незаменимых; почти все витамины группы B, макро и микроэлементы [3].
Полезные свойства растения Raphanus sativus var. Radicula
Редис с точки зрения классификации — группа разновидностей вида Редька посевная ( Raphanus sativus ). Является корнеплодной культурой, выращиваемой и употребляемой во всем мире.
Свободные радикалы представляют собой активные формы кислорода, которые потенциально токсичны для клеток. У людей они образуются во время метаболизма в физиологических условиях. Также они могут повреждать липиды, белки, нуклеиновые кислоты и вести к мутациям. Свободные радикалы поглощаются или деактивируются антиоксидантами.
Редис является корнеплодом с ярко-выраженной антиоксидантной активностью, благодаря накапливающимся в нём различным полифенолам, антоцианам и другим классам биологически активных веществ, в том числе относящихся к гликозидам [4]/
Благодаря своему составу редис усиливает действие витамина С, уменьшает хрупкость капилляров, поддерживает нормальное функционирование сердечно-сосудистой и пищеварительной систем, что позволяет отсрочить или предотвратить развитие хронических заболеваний на ранних стадиях, в том числе и рак некоторых органов (кишечника, желудка, почек, ротовой полости) [5].
Необходимые материалы для создания напитка
Для создания пробиотического напитка объёмом 1,5 литра потребовалось: 3 светонепроницаемые герметичные стеклянные бутылки объёмом 500 мл каждая; 2 колбы объёмом 1 литр; 750 мл горячей воды, температура которой приближена к 100 о C; 95 г сахара; 80 г экстракта ржаного солода; квасные дрожжи « Saccharomyces cerevisiae » по 3 г в каждую бутылку; 15 г растения Raphanus sativus var. Radicula — редиса в каждую бутылку.
Ход работы
Я взяла 2 колбы объёмом 1 литр и налила в каждую 750 мл воды, температура которой была приближена к 100 о C, добавила 40г сахара и 40г концентрата ржаного солода в каждую колбу и подождала до их полного растворения. После я нарезала редис небольшими кусками и также добавила его в колбы (рис.1). Далее оставила их остывать.
Рис. 1. Сусло с редисом
Рис. 2. Процесс переливания раствора в бутылки
После того как приготовленный раствор стал комнатной температуры, содержимое колб я перелила в 3 одинаковые чистые бутылки (рис.2). Далее в каждую из них я добавила 3 г квасных дрожжей (рис.3). Последующие манипуляции проводились с каждой бутылкой по отдельности.
Первую бутылку я тут же герметично закрыла и поставила в холодильник. Она находилась там примерно месяц.
Вторую бутылку я оставила открытой и поместила в термостат при температуре 30 о (рис.4). Она находилась там 3 полных дня. Потом я её закрыла и поставила в холодильник. Третью бутылку я закрыла и также поставила в термостат при температуре 30 о С на 4 дня, но 2 раза в день я открывала крышку, для того чтобы выпустить накопившиеся газы, чтобы они не взорвали бутылку из-за растущего давления в ней. После истечения 4 полных дней, я поставила её в холодильник.
Рис. 3. Квасные дрожжи
Рис. 4. Термостат
Результаты
В двух бутылках, которые соответственно находились в термостате 3 и 4 полных дня при температуре 30 о C, а после в холодильнике примерно месяц при температуре 6 о C, имели ярко выраженный вкус и запах спирта, сильную газированность и терпкий вкус без оттенка редиса. Эти образцы не подходят под описание желаемого напитка.
Третий образец напитка, не находившийся в термостате, а хранившийся в холоде большую часть времени, имел сладкий запах и вкус, отдающий редисом, слабую газированность и тёмный цвет. Дольки редиса полностью сохранились. Это и является желаемым результатом.
Выводы
Мы выяснили, что во всех трёх бутылках произошло спиртовое и молочнокислое брожение, т. е. растение Raphanus sativus var. Radicula не ингибировало работу дрожжей Saccharomyces cerevisiae , хотя обладает ярко-выраженными антиоксидантными свойствами, и повлияло на органолептические свойства напитка.
Таким образом, наша рабочая гипотеза о том, что растение Raphanus sativus var. Radicula — редис вступает во взаимодействие с дрожжами Saccharomyces cerevisiae и влияет на вкус пробиотического напитка, подтвердилась.
По результатам дегустации можно сделать вывод, что наиболее сильное влияние растение редиса оказало на органолептические свойства напитка при температуре 6 о C. т. е. вариант напитка № 1 является наиболее предпочтительным.
Литература:
- Хиттингер К. Т., Стил Дж.Л., Райдер Д. С. Разнообразные дрожжи для разнообразных ферментированных напитков и пищевых продуктов //Современное мнение в области биотехнологии. — 2018. — Т. 49. — С. 199–206.
- Рябцева С. А., Сазанова С. Н., Дубинина А. А. Saccharomyces boulard ii, как потенциальный пробиотик для инновационных пищевых продуктов //Современная наука и инновации. — 2019. — №. 2. — С. 138–150.
- Меледина Т. В., Давыденко С. Г. Дрожжи Saccharomyces cerevisiae. Морфология, химический состав, метаболизм. — 2015.
- Park C. H. et al. Metabolic profiling and antioxidant assay of metabolites from three radish cultivars (Raphanus sativus) //Molecules. — 2016. — Т. 21. — №. 2. — С. 157.
- Парк Ч. et al. Метаболическое профилирование и антиоксидантный анализ метаболитов трех сортов редьки (Raphanus sativus) // Молекулы. — 2016. — Т. 21. — №. 2. — С. 157.
