Дослідження процесу ферментації відновлених сироватко-солодових сумішей

Автор(и)

  • Sergii Tsygankov Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України вул. Осиповського, 2A, м. Київ, Україна, 04123, Україна https://orcid.org/0000-0002-4166-4124
  • Viktor Ushkarenko Херсонський державний аграрний університет вул. Стрітенська, 23, м. Херсон, Україна, 73006, Україна https://orcid.org/0000-0001-7319-1731
  • Olena Grek Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601, Україна https://orcid.org/0000-0002-5713-374X
  • Olena Krasulya Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601, Україна https://orcid.org/0000-0001-6402-8959
  • Iuliia Ushkarenko Херсонський державний університет вул. Університетська, 27, м. Херсон, Україна, 73000, Україна https://orcid.org/0000-0002-7231-5277
  • Alla Tymchuk Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601, Україна https://orcid.org/0000-0002-2052-2768
  • Olena Onopriichuk Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601, Україна https://orcid.org/0000-0001-9111-0229
  • Oleksandr Savchenko Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041, Україна https://orcid.org/0000-0002-3940-6679

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.141974

Ключові слова:

суха молочна сироватка, сухий солод житній, лактозозброджувальні дріжджі, сахароміцети, сироватково-солодове сусло

Анотація

Представлено дослідження ферментації відновлених сироватко-солодових сумішей з використанням лактозозброджувальних дріжджів та сахароміцетів. Застосування таких сумішей для виробництва напоїв бродіння з використанням відповідних видів дріжджів дає можливість підвищення біологічної цінності за рахунок поживних складових молочної сироватки та продуктів ферментації.

У результаті експериментів підібрано оптимальне співвідношення сухих солоду житнього та молочної сироватки для приготування сумішей. Під час досліджень враховували хімічний склад, розчинність сухих складових та можливості утилізації вуглеводів різними расами дріжджів. Виявлено, що раціональним співвідношенням сухих солоду до сироватки є 1:2. При ферментації сусел спостерігався найбільший приріст дріжджових клітин Kluyveromyces lactis 469 від 73 до 75,2 млн/см3 за активної фази процесу з 4 до 16 год бродіння. Такі показники підтверджують високу бродильну активність при утилізації вуглеводів молочної сироватки.

За кількістю накопиченого етилового спирту та вмістом редукуючих речовин досліджено ефективність інших рас дріжджів. Для ферментації використовували сусло з відновленої сухої суміші з оптимальним співвідношенням складових. Виявлено, що найбільш активно спиртове бродіння проходило в суслі ферментованому дріжджами Saccharomyces lactis 95. Менш ефективними були дріжджі Saccharomyces cerevisiae Р-87 у вище вказаному середовищі. При сумісному культивуванні лактозозброджувальних дріжджів та сахароміцетів процес бродіння значно не підсилюється. Синергізм мікроорганізмів не спостерігається.

За результатами газохроматографічних досліджень ідентифіковано побічні продукти бродіння ферментованих сироватко-солодових сусел. Встановлено, що концентрації метилацетату – (11,72±0,59) мг/дм3 й етилацетату – (92,17±4,61) мг/дм3 у суслі, збродженому дріжджами Saccharomyces cerevisiae Р-87 є достатніми для формування гармонійного смаку і аромату ферментованого напою

Біографії авторів

Sergii Tsygankov, Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України вул. Осиповського, 2A, м. Київ, Україна, 04123

Доктор технічних наук, старший науковий співробітник

Viktor Ushkarenko, Херсонський державний аграрний університет вул. Стрітенська, 23, м. Херсон, Україна, 73006

Доктор сільськогосподарських наук, завідувач кафедри

Кафедра землеробства

Olena Grek, Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології молока і молочних продуктів

Olena Krasulya, Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології молока і молочних продуктів

Iuliia Ushkarenko, Херсонський державний університет вул. Університетська, 27, м. Херсон, Україна, 73000

Доктор економічних наук, завідувач кафедри

Кафедра економіки та міжнародних економічних відносин

Alla Tymchuk, Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології молока і молочних продуктів

Olena Onopriichuk, Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології молока і молочних продуктів

Oleksandr Savchenko, Національний університет біоресурсів і природокористування України вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, Україна, 03041

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра технології м’ясних, рибних та морепродуктів

Посилання

  1. Alekseeva, M. S. (2016). Razrabotka receptury i tekhnologii kvasa iz pshenichnogo syr'ya. Vestnik KrasGAU, 10, 151–155.
  2. Sagaydak, M., Blisch, R., Prybylskyy, V., Mudrak, T., Kuts, A. (2016). Selection of cultures of microorganisms for the production of bread kvass. Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series "Food Technologies", 18 (2 (68)), 87–91. doi: https://doi.org/10.15421/nvlvet6817
  3. Basinskiene, L., Juodeikiene, G., Vidmantiene, D., Tenkanen, M., Makaravicius, T., Bartkiene, E. (2016). Non-Alcoholic beverages from fermented cereals with increased oligosaccharide content. Food Technol Biotechnol, 54 (1), 36–44. doi: https://doi.org/10.17113/ftb.54.01.16.4106
  4. Zarubin, D. A. (2007). Sovershenstvovanie tekhnologii proizvodstva suhih granulirovannyh kvasov. Produkty pitaniya i racional'noe ispol'zovanie syr'evyh resursov: sbornik nauchnyh rabot KemTIPP, 14, 44–45.
  5. Ha, E., Zemel, M. B. (2003). Functional properties of whey, whey components, and essential amino acids: mechanisms underlying health benefits for active people (review). The Journal of Nutritional Biochemistry, 14 (5), 251–258. doi: https://doi.org/10.1016/s0955-2863(03)00030-5
  6. Banavara, D. S., Anupama, D., Rankin, S. A. (2003). Studies on Physicochemical and Functional Properties of Commercial Sweet Whey Powders. Journal of Dairy Science, 86 (12), 3866–3875. doi: https://doi.org/10.3168/jds.s0022-0302(03)73994-0
  7. Tavares, T., Malcata, F. X. (2016). Whey and Whey Powders: Fermentation of Whey. Encyclopedia of Food and Health, 486–492. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-384947-2.00749-2
  8. Gallardo-Escamilla, F. J., Kelly, A. L., Delahunty, C. M. (2005). Sensory Characteristics and Related Volatile Flavor Compound Profiles of Different Types of Whey. Journal of Dairy Science, 88 (8), 2689–2699. doi: https://doi.org/10.3168/jds.s0022-0302(05)72947-7
  9. Savchenko, O. A., Hrek, O. V., Krasulia, O. O. (2015). Aktualni pytannia tekhnolohiyi molochno-bilkovykh kontsentrativ: teoriya i praktyka. Kyiv: TsP «Komprynt», 293.
  10. Legarovа, V., Kourimska, L. (2010). Whey-based beverages. Mljekarstvo, 60 (4), 280–287.
  11. Chepel, N., Grek, O., Krasulya, O. (2016). Study of lactose–fermenting yeasts kluyveromyces lactis for whey and apple pectin mixture fermentation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (79)), 58–64. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.59692
  12. Dragone, G., Mussatto, S. I., Oliveira, J. M., Teixeira, J. A. (2009). Characterisation of volatile compounds in an alcoholic beverage produced by whey fermentation. Food Chemistry, 112 (4), 929–935. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2008.07.005
  13. Rudol'f, V. V., Oreshchenko, A. V., Yashnova, P. M. (2000). Proizvodstvo bezalkogol'nyh napitkov. Sankt-Peterburg: Izd-vo «Proffesiya», 360.
  14. Zarubin, D. A., Pomozova, V. A., Zarubina, A. A. (2008). Razrabotka tekhnologii kvasov s funkcional'nymi svoystvami. Sovremennye problemy tekhniki i tekhnologii pishchevyh proizvodstv: 11-ya Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferenciya, 145–147.
  15. Zarubin, D. A. (2009). Novye vidi syr'ya v proizvodstve kvasa. Produkty pitaniya i racional'noe ispol'zovanie syr'evyh resursov, 18, 43–45.
  16. Zhivetyev, M. A., Graskova, I. A., Voinikov, V. K. (2013). Activity of guaiacol-dependent peroxidase in Plantago major L. leaves. Journal of Stress Physiology and Biochemistry, 9 (3), 326–332.
  17. Brovko, E. I. (2006). Razrabotka tekhnologii i tovarovednaya ocenka kachestva suhih smesey dlya kvasa. Kemerovo, 21.
  18. Mazur, P. Ya., Demchenko, V. I., Korchagin, V. I., Magomedov, G. O., Novikova, S. G. (1998). Pat. No. 2162100 RF. Sposob polucheniya polufabrikata suhogo hlebnogo kvasa: Pat. No. 2162100 RF. No. 98122565/13; declareted: 08.12.1998; published: 20.01.2001.
  19. Parashar, A., Jin, Y., Mason, B., Chae, M., Bressler, D. C. (2016). Incorporation of whey permeate, a dairy effluent, in ethanol fermentation to provide a zero waste solution for the dairy industry. Journal of Dairy Science, 99 (3), 1859–1867. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2015-10059
  20. Eliseev, M. N., Patalaha, A. E., Volkovich, S. V. (2010). Sostav kvasov brozheniya i kvasnogo napitka. Pivo i napitki, 4, 46–47.
  21. Domingues, L., Dantas, M. M., Lima, N., Teixeira, J. A. (1999). Continuous ethanol fermentation of lactose by a recombinant flocculating Saccharomyces cerevisiae strain. Biotechnology and Bioengineering, 64 (6), 692–697. doi: https://doi.org/10.1002/(sici)1097-0290(19990920)64:6<692::aid-bit8>3.3.co;2-a
  22. King, A., Dickinson, J. R. (2000). Biotransformation of monoterpene alcohols by Saccharomyces cerevisiae, Torulaspora delbrueckii and Kluyveromyces lactis. Yeast, 16 (6), 499–506. doi: https://doi.org/10.1002/(sici)1097-0061(200004)16:6<499::aid-yea548>3.3.co;2-5
  23. Chepel, N. V., Grek, О. V., Krasulia, O. O. (2013). Identification of by-products of fermentation of whey and malt worts. Nauka i studia, 17 (85), 73–80.
  24. Janiaski, D. R., Pimentel, T. C., Cruz, A. G., Prudencio, S. H. (2016). Strawberry-flavored yogurts and whey beverages: What is the sensory profile of the ideal product? Journal of Dairy Science, 99 (7), 5273–5283. doi: https://doi.org/10.3168/jds.2015-10097
  25. Kobelev, K. V., Selina, I. V., Sozinova, M. S. et. al. (2011). Razrabotka i identifikaciya kvasov. Pivo i napitki, 1, 23–27.
  26. Krus', G. N., Shalygina, A. M., Volokitina, Z. V.; Shalygina, A. M. (Ed.) (2000). Metody issledovaniya moloka i molochnyh produktov. Moscow: Kolos, 368.
  27. Hrek, O. V., Yushchenko, N. M., Osmak, T. H. et. al. (2015). Praktykum z tekhnolohiyi moloka ta molochnykh produktiv. Kyiv: NUKhT, 431.
  28. Tsygankov, S., Ushkarenko, V., Grek, O., Krasulya, O., Ushkarenko, I., Tymchuk, A. et. al. (2018). Methods of determination of parameters of fermented whey-malty mixtures. EUREKA: Life Sciences, 5, 30–38. doi: http://dx.doi.org/10.21303/2504-5695.2018.00710
  29. Hrek, O. V., Krasulia, O. O., Tihunova, O. O. (2013). Brodylna aktyvnist laktozozbrodzhuvalnykh drizhdzhiv u syrovatko-solodovomu susli. Biotechnologia Acta, 6 (2), 92–96.
  30. Tsygankov, S., Grek, O., Krasulya, O., Onopriichuk, O., Chubenko, L., Savchenko, O. et. al. (2018). Study into effect of food fibers on the fermentation process of whey. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (11 (91)), 56–62. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.120803
  31. Rudometova, N. V., Sharova, N. Yu., Vybornova, T. A. et. al. (2009). Vliyanie sostava pitatel'nyh sred na biosintez aromaticheskih veshchestv. Hraneniya i pererabotka sel'hozsyr'ya, 1, 40–42.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-09-12

Як цитувати

Tsygankov, S., Ushkarenko, V., Grek, O., Krasulya, O., Ushkarenko, I., Tymchuk, A., Onopriichuk, O., & Savchenko, O. (2018). Дослідження процесу ферментації відновлених сироватко-солодових сумішей. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(11 (95), 21–29. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.141974

Номер

Том 5 № 11 (95) (2018): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Sergii Tsygankov, Viktor Ushkarenko, Olena Grek, Olena Krasulya, Iuliia Ushkarenko, Alla Tymchuk, Olena Onopriichuk, Oleksandr Savchenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.