Микробиологический синтез элитного пищевого уксуса

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 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)

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

Показатели	Содержание
	Облепиховый сок	Яблочный сок	Соотношение яблочного и облепихового соков 70:30	Соотношение яблочного и облепихового соков 50:50
Массовая доля общего сахара, %	4,1	9,0	4,9	6,6
Растворимый пектин, %	0,04	1,8	1,1	0,9
Качественные реакции на витамины
В 1	+	+	++	+++
В 2	+	+	+	++
РР	+	+	+	+++
С	61,42	20,0	30,6	48,3
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

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				Контроль
	До очистки		После очистки
	Яблочнооблепиховый уксус в соотношении 70:30	Яблочнооблепиховый уксус в соотношении 50:50	Яблочнооблепиховый уксус в соотношении 70:30	Яблочнооблепиховый уксус в соотношении 50:50
рН	3,20	3,20	3,20	3,20	3,20
Пектиновые вещества, %	3,64	3,28	2.68	2,31	1,15
Сахара, г/л	0,74	0,72	0,74	0,72	0,70
Сухие вещества, %	9,0	8,4	9,0	8,4	3,8
Качественные реакции на витамины
В 1	+	+	+	+	-
В 2	+	+	+	+	-
РР	+	+	+	+	-
С	+	+	+	+	+
Р	+	+	+	+	-

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.