Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние способов и сроков хранения на физиологическую активность молочнокислых и пропионовокислых бактерий

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Влияние способов и сроков хранения на физиологическую активность молочнокислых и пропионовокислых бактерий"

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ______________ ИНСТИТУТ МИКРОБИОЛОГИИ И ВИРУСОЛОГИИ

РГО Од -

На правах рукопис"

КАСЕНОВА Асия Аршабековна

влияние способов и сроков хранения на

физиологическую активность молочнокислых

И ПРОПИОНОВОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ

03.00.07 - микробиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

АЛМАТЫ - 1994

HA'Í'jxa?A>; lï/i'i?.^(•)}",'• ¡z:, ¿■••.íív

ДЙ íUílLuL^íX CQííS tj ii- Kl-ü'láíjü

s.:'.". i r.v. •: • ь'.'гатяля я-л

Vi:.

ГАЧЗФаЯОГЯА

;л - нтд;,-л

Работа выполнена в Институте микробиологии и вирусологии HAH Республики Казахстан

Научные руководители - доктор сельскохозяйственных наук

Н.К. Чуканов

кандидат биологических наук Г.С. Махмудова

Официальные оппоненты -

доктор биологических наук H.H. Гаврилова

iiCjKioL» хÖXübl40orUiA К«УК

А.В. Витавская

Ведущая организация - Кафедра микробиологии Алматинского

зооветеринарного Института

4

Защита состоится января 1995 г. на засед-шии специ-

ализированного Ученого Совета Д53.Е4.01 по защите диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук при Институте микробиологии и вирусологии HAH Республики Казахстан по адресу: 480100, Алматы, ул. Еогенбай-батыра, 103

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института микробиологии и вирусологии HAH PK.

Автореферат разослан "___" <j'o Г гс 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор биологических наук

H.A. Айтхожина

'ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

---------Актуальность темы г - В-больяннстве "мк!фсй;:ол"г;г* ее::;'"

раторий органигованы музеи живых культур мккроерг.гч!-'.1'"'-' подразделения по сохранению генофонда полезных микроорганизмов. Микроорганизмы, хранящиеся в коллекциях, испольэуогеч промышленных, исследовательских целях, а также в педагогических работах. Правильное хранение культур является чрез---важной проблемой, которая обеспечивает сохранность и ее::; ность исходного материала для биотехнологических производств.

СЛУ«ИТ РЯПаиФМОИ TTl-trmi-4TW.»m,-4 Чт* ♦ ■■ ~ ---ITC-JILIiww i »i

производств. Потеря или изменение свойств основных культур вследствие неправильного их хранения служит помехой для выполнения многих научных и производственных работ.

Используемые штаммы микроорганизмов должны сохранять неограниченное время свои первоначальные свойства. Методы стабилизации культурально-физиологических, биохимических свойств микроорганизмов сводятся к резкому замедлению биологически:', процессов клетки, замедлению обмена между клеткой и обитания, что связано с наступлением анабиоза.

Сравнительное изучение влияния различных методов tv.Ci-Y.-вания промышленных культур микроорганизмов, определение изменения основных свойств их при длительном хранении, псетсг ' использование при консервировании растительного сырья, 1-4". ■ " нове чего выявление оптимальных условии хранения на длкт»ль вовремя, является актуальной проблемой.

Объектами исследования были:

Закваска из амилолитического молочнокислого стренге1"... •• • (AMC) за счет повышения содержания л<?гкосбра*.иваеиых са:-:^— растительного сырья предотвращает распад белка, позволяет быстро подкислить корм до pH 4,1-4,6.

Закваска из пропйоновокислих бактерий (ПКБ) является р,:г-кислителем силоса из высокосахаристых растений (подсолнечник, сорго, кукуруза), способствует накоплению в силосе оптимального соотношения органических кислот (молочной, пропионовой, уксусной), обогащает корм витамином-Bi2. предотвращает заболеваемость молодняка крупного рогатого скота диспепсией.

Препарат из пентозосбраживащих молочнокислых бактерий

- 4 - ;

(ПМБ) специализирован для силосования отходов полеводства, активно сбраживает пентозные сахара (арабинозу, ■ ксилозу) с образованием органических кислот, преимущественно .уксусной-'.

Lactobacillus brevis штамм 9, регулируя бродильный процесс в капусте продуктами метаболизма, повышает качество продукции. Наряду с этим данная культура стабилизирует кислот^ ность капусты на определенном уровне,- не допускает перекисле-ние продукта и сохраняет его в качественном состоянии.:

Инокулируемые культуры микроорганизмов должны храниться -в условиях, при которых они в течение длительного.времени не.тег ряют свои основные биологические показатели и после .реактивации в соответствующих условиях способны быстро восстанавливать первоначальные физиологические свойства.. .-

Это достигается путем выбора среды,., изучением эффективности множества методов, выявлением наиболее оптимальных.¡из них для каждой культуры микроорганизмов. Наши, исследования направлены на разработку этого вопроса и имеют не только теоретическое, но и важное практическое значение./. ■.

Цель и задачи исследования. . Целью настоящей работы являт лась разработка методов хранения,, способствующих лучшему сохранению свойств изучаемых штаммов молочнокислых, ,.пропионово? кислых, пентозосбраживающих бактерий при-длительном хранении-. Изучение.микробиологических.и;биохимических процессов.в.кормах из легко7 и трудносилосующихся растений, и при квашении .капусты с использованием рекомендованных культур микроорганизмов в качестве биологических консервантов после:длительного хранения.

В соответствии с этим были поставлены следующие, задачи:

- изучение влияния - различных методов хранения-на сохранность практически ценных биологических свойств микроорганизмов, используемых при силосовании кормов; v г

- определение витаминсюбразующей, способности, .:амилазной активности и других физиологических показателей... при • разных способах хранения; . , . :

- определение влияния оптимальных условий хранения:произ' водственных культур микроорганизмов на бродильные процессы при консервировании кормовых растений и определение их лачества; v.

- определение влияния режимов хранения на -> . .сохранность бродильной способности L. brevis штамм 9 при квашении капусты.

Научная новизна работы.' •'■"• ^ »-•.■•>--.'.■> ' '-'Впервые бмдй" 1:зу_че)кы_ ^ir-^-v-í-xP1 -

- --хранения*''для" штаммов- колочнатас.::' "-:," '-"рппхсч^""---" зосбраживакетх бактерий п;:^¿^скногог-тгазн&ъ^^:'"'"Г' •Инстму^'-мккробпо'йогйи' и Ъ:гг;с'ллги::-l'.'-.T ГК с '

ния полезных свойств. Изучока л f'""--¡¿::дсйанс1 npoíSSBniM^V-Wí-консервирования капусты Ir.zt :1 :. e-.'ix .';: ■-•

Практическая 81;ачи."с;.,тт .'' • ••«•:* '..^/^..шьл иезулт.-тат'-i' разработаны оптимальные условия для длительного vn^,.«-производственных ""

«iiwt^Lu,■; \j рг>от:ггля. него с*;ръя.

Отработана технология кЬашеНия'"' раБтекм' тзд&Ё&еГ (капуста)-' с участием LV "brévis иташг?;'''" '''"¡<

производственных 'условиях 'и; доказана'éé ьысбкай' эфф^кт^Ейй.йь"; "'' 'Разработанный'сЬЬсо$г*зЩищен'Государственного комйтета'-лЬ 'йзобреУёнийй'' и 'оЫрыШм^ССС^'^'й'Ь 'на^кё- и;-тёхнйке! íf^M2SÚÍiroT'SS:6WS0 г: s oiV-!:'; Pt'-'

AMO ПКБ, П\'Ч, х. Ltc-'.'í:: аса:.-" х ''ч • х?1 х л х '■' ''' СОКСЙ ХНХХХТХ'^'Х;'1:-'/;' X X ' - -Г'-;;*"; , ^ ■ - - ■ . ' .. -

- сравнение оптима/'f ;"'х "а*"'- -а ■■ : . гх -••■:■■ - ■. . .

ТИ И СХОДНЫХ СПСЙСТЕ ПрИ КСТГ г-рвпХСЕанИИ J1; '.....'

- разработка и внедрШйё" технологии производства 1 арного препарата ¡ . ■Ьт"-'.: V .•'.': • : •• '""

uvx направленное™ брода*:,йена пгсн,0'".с.г» >-:aa_.¿'¡>,;>¡ капусты:" Апрсоацил работы. Основные материаШ 'Диссертации" доАлады-11лись':«'а; I'í'PecnyCAHKaiícteñ' HaV^H6-^e'ó^ífeecmñ'u<lío:J$épsHiyai

молбдых'-'ученШ1 кшкройиолЬгбв'" ' (riYf^iíрх1,'""Í978)'■; :X. 'кЬнферсЩии"^йшфоЬколОгич^ски'е консервант;; - ' в"' :x;tecnx-xxa . тбо" (Алма-Ата, '"октябрь, 1984)'; на VI'1 съезле''$«й' микрсйиолоРЙ^',-г,пр1л¥М9',''УХлйа-Л^з. Г335); Всесо:сз;гс5и'' i-:a'itТа -ренции нМи»фобиологйческ5№' 'и бют'ехнолсгические осноЕы"'"ййтён-

сйфикации-растениеводйтв'а'и ко'рыойрйнзводсиа" ' {АлЫа-'Ата', май,

iШУ}.'С: '01 !У-цог2'4 mi'lajMvncPüKCoq

. 1печЙ¥ных

>1 í.G r.tc-í.'iiijtíjiÜÍT - ¿'кххчюномИ .íjaux;!':i;j!¡Oco!¡vn П'г->"латксаотни

- 6 -

работ и получено одно авторское свидетельство..

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на '¡¿ р страницах машинописного текста, содержит 11 рисунков и 31 таблицу, состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, списка использованной литературы, включающего/V? наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

основное содержание работы

Объекты и методы исследования

Объектами исследования служили культуры: амилолитический молочнокислый стрептококк - АМС (Соколов, 1959), пропионово-кислые бактерии - ПКБ, полученные из музея ВНИИА, адаптированные к. условиям силосования К.А. Ильиной (1966), пентоэосбражи-вающие молочнокислые бактерии - IIMB (Березина, 1973) и Lactobacillus- brevis штамм 9, регулирующий бродильные процессы при квашении капусты (Авт. св. N 1622391, авторы Турсунбаева, Чу-канов, Касенова и др., 1990). Для поддержания вышеуказанных бактериальных культур в физиологически активном состоянии использованы следующие методы их хранения: периодического пересева; в 10 Z растворе сахарозы; хранение под слоем минерального масла; лиофильное высушивание с вакуумной запайкой и без нее.

Выращивание культур микроорганизмов, а также реактивирование во всех вариантах опытов проводили на соответствующих питательных средах. При лиофилизации культур в качестве защитной среды брали 5 X обезжиренное молоко в соотношении его к бактериальной взвеси 1:1.

Титр культур проверялся по общепринятой в микробиологии методике предельных разведений. Наличие амилолитической активности определяли йодометрическим методом (Рухлядева, Горячева, 1974), а также по величине бесцветных зон вокруг колоний на твердой питательной среде с крахмалом, проявляющихся после обработки раствором Люголя (Gayal, Khandeparkas, 1979). Накопление витамина Ъ\г пропионовокислыми бактериями определяли микробиологическим, методом (Чайковская, Дружинина, 1957), ката-лазную активность - в присутствии 33 X перекиси водорода по интенсивности пенообразования. Кислотность - титрованием 0,1 N

_____-_?__-_____ ____________________

NaON и выражали в градусах Тернера, '?е;глг;жч рН устанарлшгази на нснсметро маркм 38-^4.

Морфологические признака клеток бактериальных культур устанавливали после обезвоживания а рэактгжации световым микроскоп Polyvar и на электронном микро^кпие FH-1.00 СХ-11.

Лиофилпзация i^/льсур псо?.с;г:лг.с!. ;:д центробежном '*уЛгп«мз-циониом аппарате Speedivac Iraue Mark Pirani Type . Model 8/1 (ГДР).

t ;и ilf к^лнаымо паптмФаttv ur\-nr> tг\т. г» г тепч^л.ч < • ♦ ----

мы|и квашение капусты)- проводили с использованием бактериальных культур, хранившихся в лиофильно-высушенном состоянии в ампулах с ва1суумной запайкой, а такле под слоем минерального масла.

В образцах корма, консервированных бактериальными культурами, определяли численность различных групп микроорганизмов методом серийного разведения на спорах , М""?"-

тина, травяном агаре, сусло- агар? с мелом. г-мокозо-п:тсняой среде с поплавками по общепринятой хетол«!*.и (Арисгозскпя и др., 1962; Утевский, 1975). оргаи'/':еск"п кхсяоты. аммиак - по ВИК (1968).

В воздушно-сухих сбрагцач силоса изучали состав осае.-о азота по Къелъдалп, белков.'й lsoi - по А.II. Iорбачевой (PHVMK. 1968). аминный азот - по ке годике FWKtH (1967). Определяла также содержание углеводов, моно- и дисахаров; крахмала и ге-

МИПЯЛЛЮ.71ПЯЫ iFp"?Knn, 107?; Uinmr^imro _ . IC*?). P"rV'"CC7*

растительного скрья устанавливали :ы^с:ск до пос.

тоянного веса при температуре 106с0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Влияние условий хранения культур микроорганизмов, используемых в приготовлении силоса

1.1. Амилолитический молочнокислый стрептококк (АМС) и условия его хранения

Сохранение жизнеспособности клеток АМС методом периодического пересева удалось при хранении в условиях холодильника.

СИ- хранение при комнатной температуре < ЕЗЭ- хранение в условиях холодильника ц- исходный штамм

Рис. 1. Амилазная активность Streptococcus lactis diasta-ticus методом периодического пересева при разных условиях хранения .

Рис. 2. Выживаемость Streptococcus lactis diastaticus при разных условиях хранения: 1 - под слоем минерального масла; 2 - в 10 Х-ном растворе сахарозы; 3 - лиофильно-высушенная с вакуумной запайкой; 4 - лиофильно-высушенная без вакуумной за-паики; I - хранение при комнатной температуре; II - хранение в условиях холодильника.

Из рис. 1 видно, что если амилазная активность исходного штамма AMC до закладки на хранение составляет-105 ед/мл. "'"тсГпри ^ранении-при комйатной'температуре в течение времени этот показатель снижается, а к концу (60 мес.) - практически полностью исчезает. Аналогичная картина наблюдается при хранении культуры в холодильнике, хотя здесь тенденция снижения ами ;аз-ной активности сохраняется, тем не менее через 36 мес. у ше-ния этот показатель остается на уровне не выше SO ед/мл.

Сравнительные данные по выживаемости AMC в разных условиях хранения, отраженные на оио.?. что при хранении культуры во »г?» вариантах опнтя с г;. « нием времени (60 мес.) при комнатной температуре выживаемость микроорганизмов закономерно падает. Так, если в- исходной культуре титр клеток AMC в условиях комнатной температуры составил 12'1010, то через 6 месяцев под слоем минерального масла (1) - 14-108. через 36 мес. - 15'105, а через 60 мес. - 10-103. За этот же промежуток времени в условиях холодильника показатели составили 25'109-, 10"103; 10'106. Лиофильно-высушенная культура при хранении е условиях комнатной температуры в ампулах без вакуумнсй запайки (4) теряет жизнеспособность через один год, а в условиях хо.по дильника сохраняется до 60 мес. (6*Ю1). правда на несколько низком уровне (10 %). За этот срок наилучшая выживаем-;--":: (70 X! отмечена у лиофильно-высушенной культуры AMC в ампул:-.х с вакуумной запайкой (3). Это обеспечивает жизнеспособность культуры на довольно длительный срок (60 мес.). Даже при хра нении, при комнатной температуре процент выживаемости клеток выше в последнем варианте (60 % против 30 t при хранении п. .. слоем минерального масла). Сохранность же культуры AMC в обеих температурных режимах в 10 % растворе сахарозы (2) длится только 24 мес.

1.2. Особенности хранения Propionibacterium shermanii при различных условиях

В целях поддержания жизнедеятельности пропионоьокислых бактерий и их свойств были использованы различные методы хранения при разных температурных режимах. Наиболее распространенным и в то же время простым способом является метод периодического пересева. В течение всего периода хранения (60 мес.)

титр клеток ПКБ как при комнатной температуре, так и в условиях. холодильника закономерно снижался. Так, например, при комнатной температуре через 2 месяца титр был равен 18-109, через 12 мес. он стал 7'10б, а через 60 мес. -, 20'Ю1. В условиях холодильника падение титра происходит не столь резко, как в первом случае, и во времени составляет соответственно 29-109, 12-108 и 23-103. Снижение выживаемости сопровождается падением показателя витаминообразования. Если перед закладкой на хранение содержание витамина В12 составило'1,36 мкг/мл, то через 12 мес. хранения при комнатной температуре его содержание стало равным 0,38. мкг/мл, а через 36 мес. культура полностью теряла свою витаминообразующую способность. При хранении в условиях холодильника в указанные сроки количество его составляет соответственно 0,89; 0,41 мкг/мл.

Таким образом, метод периодического пересева в целях хранения культуры Propionibacterium shermanii пригоден для кратковременного использования только в условиях холодильника (2 месяца).

Сравнительный анализ (рис. 3 и 4) показал, что в условиях холодильника пропионовокислые бактерии под слоем минерального масла (1) сохраняются в течение 60 мес. (1-102). Однако вита-минообразующая способность по сравнению с исходным значением (1,26-0,29 мкг/мл) падает, тогда как при комнатной температуре культура погибает (1,26-0,0 мкг/мл).

Помещение культуры ПКБ в 10 X растворе сахарозы (4) показало, что через 12,мес. хранения как при комнатной температуре, так и в условиях холодильника она погибла., а витаминообра-зующая активность заметно снизилась-.

Наиболее отвечающим цели методом хранения Propionibacterium shermanii является их лиофилизация. В наших опытах лиофильно-высушенная культура закладывалась на хранение путем вакуумной (2) и без вакуумной запайки (3) ампул как в условиях комнатной температуры, так и в хранение. В комнатных условиях культура,.находящаяся под вакуумной запайкой, хранилась лучше, чем без нее. Так, если титр клеток с вакуумной запайкой первоначально был 34'1010,- а через 60 мес. он равен - 11-Ю3, то за этот же промежуток времени показатель культуры, хранившейся без вакуумной запайки (3), стал соответственно 9-Ю1. При этих условиях каталазная активность существенно ослабляется., -выход

- и -

Рис. 3. Выживаемость Propionibacterium shermanii при разных условиях хранения: 1 - под слоем минерального масла; 2 -лиофильно-высушенная с вакуумной запайкой; 3 - лиофйльно-высушенная без вакуумной запайки; 4 - в 10 %-пом растворе сахарозы; 1 - хранение при комнатной температуре; II - хранение в условиях холодильника.

Рис. 4. Витамин'ообразующая способность Propionibacterium shermanii при разных условиях хранения: 1 - под слоем минерального масла; 2 - лиофильно-высушенная с вакуумной запайкой; 3 - лиофильно-высушенная без вакуумной запайки; 4 - в 10 Х-ном растворе Сахаровы; I - хранение при комнатной температуре; II - хранение в условиях холодильника.

витамина В12 составляет 0,42 против 0,83 мкг/мл, а выживаемость культуры - 40 % против 60 % с вакуумной запайкой.

В условиях -холодильника культура, находящаяся под вакуумной запайкой в течение 12 мес. сохранила свою жизнеспособность в довольно удовлетворительном состоянии (80 X против 60 X без вакуумной запайки). Что касается витаминообразующей способности, в условиях хранения с вакуумной запайкой при пониженной температуре (+3-5°С) культура даже через 60 мес. не теряет способность к накоплению витамина В12 (0,9? мкг/мл). Каталаз-ная активность сохраняется даже по истечении 60 мес., тогда как в культуре без вакуумной запайки существенно падает.

Таким образом, лиофильная сушка с вакуумной запайкой с последующим хранением в холодильнике обеспечивает лучшую сохранность основных свойств культур микроорганизмов.

1.3. Влияние способа хранения на биологические показатели Lactobacillus pentoaceticum штамм II

Результаты исследований показали, что хранение культуры ПМБ при комнатной температуре в течение длительного времени (60 мес.) не обеспечивает сохранность жизнеспособности клеток по сравнению с исходной в течение всего срока хранения. При этом выживаемость культуры к концу опыта составляет всего лишь 10 Z. Наблюдается заметное измельчение формы клеток по истечении 12 мес. и до конца хранения (60 мес.). При условии хранения культуры в холодильнике отмечено также снижение титра живых клеток.

Наиболее прогрессивным способом считается хранение культуры ПМБ в лиофильно-высушенном состоянии. При этом высушенная культура без вакуумной запайки не обеспечивает полной сохранности клеток на длительное время. При хранении в условиях холодильника без вакуумной запайки через 60 мес. обнаружено некоторое количество живых клеток. Наиболее подходящим методом при длительном хранении для данной культуры является лиофиль-ное высушивание с вакуумной запайкой. Даже при условиях комнатной температуры в течение пяти лет (60 мес.) хранения она не теряет своей жизнеспособности (8-103). Так, если исходное количество перед закладкой на хранение составляло 39 • 1010, то через 36 мес. - 11"105, через 60 мес, - 8-103. А в условиях

- 13 - _____________

холодильника эти показатели составили соответственно: 18-106 и - 10-105."Вьш1ваемость клеток здесь к концу хранения (60 мес.) составила 50 % против 30 Z при хранении в условиях комнатной температуры.

По сравнению с методом периодического пересева наиболее надежным считается хранение культуры под слоем минерального масла. При этом хранение культуры ПМБ в условиях холодильника позволяет оставаться им в относительно активном ппст^ппж, хотя наблюдалось снижение «иягх кяетск.

Следует отметить, что в условиях обоих температурных режимов отмечалось резкое падение сохранности культуры L. pento-aceticum по сравнению с исходным. Тем не менее, можно допустить хранение культуры ПМБ под слоем минерального масла, но только в условиях холодильника.

Применение способа хранения культуры L. pentoaceticum в 10 Z растворе сахарозы может обеспечить сохранность культуры лишь на короткое время (12 мес.). Выживаемость культуры за это время при обоих условиях хранения находится в пределах 50-60 %. При дальнейшем хранении культура полностью погибает.

2. Влияние инокуляции микроорганизмов на бродильные процессы в силосе.

Испытание Streptococcus 1actis diastaticus в силосовании люцерны 1 укоса.

В исследования изучали возможность сохранения основных первоначальных свойств AMC, ПКБ. ПМБ, используемых для силосования кормов при их хранении в течение длительного времени при различных условиях.

Амилолитический молочнокислый стрептококк оказывает положительное влияние на бродильный процесс, придает ему направленный характер. При хранении AMC в лиофильно-высушенном состоянии с вакуумной запайкой в течение одного года он не теряет • первоначальных свойств. При применении AMC, хранившейся под слоем минерального масла в условиях холодильника, через 12 мес. несколько угнетается (тормозится) кислотообразующая спо-' собность культуры. В образцах силоса из люцерны 1 укоса определялась численность разных групп микроорганизмов, в результате чего установлено, что к концу хранения корма (3 мёо.) наи-

большее число спороносных, газообразующих и маслянокислых бактерий обнаружено в контроле. В других вариантах численность их оказалась в десятки раз меньше. По микробиологическим показателям с исходной культурой наравне были культуры лиофильно-высушенные с вакуумной запайкой, хранившиеся в течение года в холодильнике. Эффективность хранения этого варианта подтверждается данными по сохранности азотного комплекса и изменению углеводного состава силоса из люцерны 1 укоса.

Сохранность общего арота в варианте "люцерна + AMC" (исходная культура) и "люцерна + AMC" лиофильно-высушенная с вакуумной запайкой весьма близки (89,0 и 91,0 % соответственно), а в варианте "люцерна + AMC", хранившейся в течение одного года под слоем минерального масла, сохранность общего азота оказалась меньшей (84,6 %).

В процессе силосования корма изменяется углеводный состав. В контроле (спонтанное брожение) моно- и дисахара отсутствуют, крахмал распадается на 25,4 %, гемицеллюлоза - на 11,1 % по сравнению с исходным их содержанием. Сумма накопленных органических кислот составляет 1,29 из которых 0,38 %. приходится на долю масляной кислоты.

В опытных вариантах наблюдается накопление органических кислот больше по сравнению с контролем почти в два раза, при отсутствии масляной, что указывает на рациональный расход углеводов. Вместе с тем, в силосе обнаруживается остаточное количество "легкосбраживаемых углеводов, распад крахмала составляет 47,8-53,5 Z, что следует отнести за счет амилолитической активности молочнокислого стрептококка, а клетчатка в бобовых силосах практически не претерпевает изменения.

Установлено, что амилолитический молочнокислый стрептококк лиофильно-высушенный с вакуумной запайкой, хранившийся в холодильнике в течение года, по своим показателям нисколько не уступает исходной культуре, а по содержанию органических кислот превосходит культуры, хранившиеся под слоем минерального масла в течение 12 мес.

Основные свойства пропионовокислых бактерий при их длительном хранении (3 года) под слоем минерального масла и лиофиль но- высушенных с вакуумной запайкой, хранившихся в холодильнике, не теряются, что видно из таблицы 1. В контроле (спонтанное брожение) в конце опыта активная кислотность среды

Таблица 1

_Биохимические-показатели силоса'из"кукурузы с биоконсервантом ПКБ. Исходна« влажность массы - 74.3 %.

Вариант

опыта

Сроки хранения, месяпы

Органические кислоты, %

IМОЛОЧ"

! нан

свободные

уксусная

масляная

связанные

уксусная

масляная

Витамин В12.

мкг/г

Кукуруза контроль

- - - ,.н-

C¿lвoк)

Кукуруза + ПКБ (исходная культура)

Кукуруза + ПКБ

Кукуруза +

пкб

1 3

1

3

4, 20

Р. М Р|

4,45 4,40

4.25 4,20

4,30 4.35

1.34 0,46 1,93 0.84

0,90 0,86

1,17 1Д5

0,97

0,92

0,60 0,65

0,60 0,65

0.62

о;еэ

0.24 л ро

0,25 0,35

0,21 0,27

0,28 0,36

0,01

0,05 0,07

0,00 0,02

0.04 0,06

Примечание: ПКБ* - культура хранилась в течение 12 мес.

под слоем минерального масла в холодильнике;

ПКБ** - лиофильно-высушенная культура с ер.-". -умной запайкой хранилась в теч-12 мес. в холодильнике.

(рН 3,95) силоса возрастает, т.е. корм перекисляется. к времени в опытном силосе активная кислотность находится в норме (4,20-4,35), накапливается умеренное количество молочной (0,86-0,92 %) и уксусной (сумма 0,25-1,0 X) кислот.

Лучшее накопление витамина В-12 обнаружено в варианте, где были использованы исходная культура ПКБ, а также культура лио-фильно-высушенная с вакуумной запайкой, хранившаяся в холодильнике.

Микробиологический анализ образцов такого силоса показал, что весьма сходными оказались показатели вариантов, где были использованы исходная культура, а также лиофильно-высушенная с вакуумной запайкой. В обоих случаях не были обнаружены газообразующие и маслянокислые бактерии. В контроле отмечены распад белка и потери общего азота (34,1 %), что указывает на снижение кормового достоинства силоса. В опытном варианте сохранность общего азота по сравнению с контролем больше на 28 %.

- Í6 -

Таким образом, проведенные эксперименты подтвердили положение о toí¿; " '4fó либфи^ но-выпущенная'.' с'" вакуумной"' запайкой культура ПКБ в условиях холодильника в. течение 12 мес. по .сравненйо с другими. способами-, xopqino сохраняет.-.первоначальные свойства их и - не - 'уступает- неходкой культуре. -" 1 ..' / с участием :.Uact obac. ill us

pentoacetícum, штамм 11хранившейсяьпри различных условиях. ■ , : ; Установлено-,, что в контрольном варианте сумма всех ¿кислот составила 1,36, ш них на--долю молочной кислоты преходится 44,1 Z. Содержание аммиака равно 0,08 %. В варианте, гд? применялась лиофильно-высушенная культура .с вакуумной запайкой мапочной зелоты, по сравнению с, другими было' больше и:отvсуммы кислот составляла 48,4 содержание аммиака было 0,04 %>;■[

Микробиологический анализ показал, что в контроле при меньшем количестве молочнокислых бактёрий';(28,9 млн./г-)'значи^ тель'но больше было обнаружено гнилостных бактерий (17,9 млн./г). А в;опытных вариантах внесение-закваски пентозосбра-живающих бактерий по сравнение" с контролем резко подавляло развитие' нежелательных микроорганизмов. Численность' молочно-

¿ ""/-.г—J "•■"-HHbNt »мШ.1 Щ '!

кислых бактерии как исходной куль^рц^ так и лиофиль но-высушенной с вакуумной-запайкой, а также -хранившейся под слоем минерального мас!лабыла ,,н¿одинаковой и ¡соответственно составила 101,7; 112,5; 98,7 млн./г массы. _ ^ . l;j

Таким "Образом," " вышеуказанные матёриалы свидетельствуют о возможности'сохранёнйй''¿йновных' свойств L"." pentoácét'iсищ шт/1'Г в" дисфшйсКй^ с ва^умнои запайкой/холо-

дильнике в течбни'е' 12 Мес

""*'.3/ Изучение'уолбвий' ^р&'ёния^^^ l'.'i^'',J

•;'"',л ь miáiiáí'9' и'использ'ов'анйе его при'квашении капусты

'""Из"квашеной^к&пуйты'нашг выделена культура "молочнокислых бактерий' L. brevis'jfrT. 'обладающая"'ст^илизирук^^ бродильного"процесса: . " '' '

Резу^та^ы ийследовадия.....показалй, ' что' лучшим условием

сохранения к^й'туры Является., йетод 'лирф^ногсГ высушивания. с вакуУмйбй запайкой'в'холодильнике? 'При этомГ.если' титр'kcxój^ ного' 'шташа^ёрек "закладной на" хранение ¡ "составил ' 72flO^', гто через' 6 мес. - 19-109, через 12Мес."'-' 18-Ю9, а через* 2 года

-ш-эаметнедпадает IS* Ю^. 'Т-ем не'' менее;"- жизнеспособность'- лй-

офильно-высушенной с вакуумной запайкой культуры'оказалась1' заметно'-лучше-,-; этот метод является'наиболее приемлемым при хранении-'культуры, особенно в течение-одного года. ■ -

Сравнительный-анализ'ферментативной- активности' 'штамма через 12 мес. после хранения в лиофильно-высушенном состоянии с вакуумной запайкой показал,1' '--что-'с'течением времени наблюдается изменение продукции органических кислот. Так, в течение хиагшния. ¡¡ой-'«понтДннпм №0жлний::Ь-т-м^

нин молочной кислоты,' 'затем-падение ее,—'тогда*как су!,яла свободной" й; сйяйёйной уксусн0й кйслотйг прогрессивно повышается 'й к: концу- хранения':(90 'Дйёй) -обставляет' ;; наблюдается'riä-

копление 'маЬляной' кислоты,'- -::йекгкс1нцу''хракёния ойа' •'' Составйяё^ Q(.Q7i%.i :':;тчгто хмннятии" wj от;-- io;-ir.'i':.'У

: * Начиная: 'с "первых 'месяцев хранения илв'• ткбн'Зе'хранений' ''ёё уровень: достигает1;д6 ~0 ¡0?' %;Г" :йрйсутсТвиё;масйяМй'->1^слоты'''а?-рицательно отражается на орг:анолептических свойствах продукта, отмечается' его прогоркание. В - опытном варианте с исходной культурой L. brevls шт. ' 9 следует отметить, что с течением времени (90 дней) уровень свободной и связанной уксусной кислоты заметно ниже, чем в контроле И' сумма ее составляет 0,91 при отсутствий масляной кислоты. Органолептиче'ские по-' казатели квашеной капусты в данном случае соответствуют ' качественной продукции. Цвет светлый, по вкусу умеренно кислая, хрустящая,• -запах ароматный:'к -' " < ' м.гч ■■-. ""»г-тп

При квашении капусты с применением L. brevls штамм 9,' хранившейся в холодильнике в лиофильно-высушенном состоянии' с вакуумной запайкой в течение года, харЖтёр-' брЬдильног^'пЬо^' цеоса;аналогичен- варианту' сгиЬхЪШой'

ческая'-оценка- соответствует 'стайдарт^1' «--

С целью ингибирования сапрофитных микроорганизмов при квашении капусты в одном из опытов применялась сЬрбиновая' кислота. Препарат в небольшой до'зе (0,05 %) бактерициден'по 'отношению-« гнилостным микроорганизмам.-Создаёт благоприятный микробиологический" фон"^;В"-прсйуктйгт:!;с 10 м -■■-• -Производстйе'йнб'ё испытание1!;: fc^äWsvÄTl "9''йШодилось на

' - Резуль тэты- подтвердили-' п'Ояожёниё- -о"- том- чйгсГ шЙШ£н6-'6иР1 сушенная с вакуумной запайюи:к9^тура:;';у^{!)айив1п^'ся^^^ в "течение^

12 мес. в холодильнике, при применении в качестве закваски позволяет стабилизировать бродильные процессы, способствует получению умеренно кислого продукта. Содержание молочной кислоты также было выше в 1,5 раза, чем в контроле. Органолепти-ческая оценка готового продукта соответствует стандарту.

ВЫВОДЫ

1. Впервые изучено влияние разных методов хранения на выживаемость и стабилизацию физиолого-биологических свойств производственных штаммов микроорганизмов, выделенных.в Институте микробиологии и вирусологии HAH PK и рекомендованных для выпуска в качестве закваски в микробиологической промышленности.

2. Установлено, что из всех испытанных в опытах методов (периодический пересев, в 10 % растворе сахарозы, под слоем минерального масла, лиофильное высушивание) наиболее оптимальным для хранения на длительное время Str. lactis diastaticus, Propionibacterium sbermanii, L. pentoaceticum штамм II, L. brevis штамм 9 является лиофильное высушивание с последующей вакуумной запайкой при пониженной температуре (+3-5°С). Наблюдения показали, что данный метод хранения вышеуказанных микроорганизмов обеспечивает лучшую сохранность основных свойств в течение^ лет (60 мес.).

ЗГ Лиофильно-высушенная культура Str. lactis diastaticus при силосовании люцерны по сравнению с исходной культурой положительно влияет на накопление молочной кислоты (1,33 7,), повышает сохранность общего азота (91,0 %) и подавляет развитие гнилостных микроорганизмов.

4. Установлено, что содержание витамина Bis в кукурузном силосе, инокулированном исходной, а также лиофильно-высушенной культурами Propionibacterium shermanii находится на одном уровне (витамин В12 0,06-0,07 мкг/мл). Сравнение лиофильно-вы-сушенной культуры L. pentoaceticum штамм II с исходной при силосовании соломы показало одинаковые результаты по качеству корма, органолептическим свойствам и поедаемости.

5. Лиофильно-высушенная культура L. brevis штамм 9 после хранения в течение года обеспечивала высокую скорость брожения •растительных Сахаров, исключала перекисление продукта, улучшая его ароматические и вкусовые свойства.

6. Лиофильно-высушенные культуры Str. lactis diastaticus, --Propionibacterium shermanii, 'pentoaceticurn штамм II, L. brevis штамм 9 с последующим хранением при низкой температуре (+3-5°С) после реактивации не теряют высокую активность, и по эффективности при консервировании кормов и квашении овощей не уступают исходным культурам.'

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Ильина К.А., Касенова А.А., Фролова Л.Ф. Влияние некоторых методов хранения на выживаемость и физиологическую активность пропионовокислых и молочнокислых бактерий. - 1978. Деп. ВИНИТИ. N 3216-77.

2. Ильина К.А., Касенова А.Ал Разработка методов хранения некоторых штаммов молочнокислых и пропионовокислых бактерий //Труды Института микробиологии и вирусологии АН КазССР. -Алма-Ата. - 1979, т. 25, с. 109.

3. Ильина К.А., Касенова А.А. Способы хранения пропионовокислых бактерий, применяемых в качестве силосных бактериальных заквасок. - 1980. Деп. ВИНИТИ N 3526-80.

4. Ильина К.А., Касенова А.А. Выживаемость и физиологическая активность Streptococcus lactis diastaticus при хранении различными .методами. - 1980. Деп. ВИНИТИ N 3527-80.

5. Касенова А.А., Турсунбаева Г.Н. Применение в силосовании амилолитического стрептококка после длительного анабиоза. //Тезисы докл. I конференции "Микробиологические консерванты -в животноводство", 23-25 октября 1984. Алма-Ата: Наука, 1984, с. 10.

6. Турсунбаева Г.Н., Касенова А.А. Свойства лиофильно-высушенных культур АМС и ПКБ после длительного хранения //Вестник с/х науки Казахстана. - Алма-Ата, 1988, N 7.

7. Турсунбаева Г.Н., Касенова А.А., Чуканов Н.К. Штамм бактерий Lactobacillus brevis, используемый при квашении капусты. Авт. свид. N 1622391 от 22.09.90 г.

8. Чуканов Н.К., Турсунбаева Г¡Н., Касенова А. А. Использование L. brevis при консервировании овощей //Новости науки Казахстана. - Алматы, 1994, N 9.

1£асенова Эсия Аршабеккыэынын, "Сгт кышцылы жене пропион кыпщылы бактерйаларыныд физиологиялык , "нг, iбелсенд í-Л ir-i не ку'зак'-уакытка-й&ктауДын' <Mrfps'i mí •

мен ,ед1ст9-р1натты уадырыптан. биолодия--.?о-'гылымынын кандидаты дорежес'й! '¿лу Vшiн 03."00/07

'Туй!Hi

Т. СП

бнеркасппте колданылып жгрген .микро.ерпадиз^дер.д4,,Л lactis diastaticus, Pr. shermaníY, х/ ' "peritoaceticüm II-штамм, L. brevís 9-штамм) узак, сактаудыц салыстырмалы ■ жгрде 6iрнеше вдхстеф-. ^иамд^дггр^ерт^влд'ь Teкcepiлгeн едютер iraiHfle лйЬ'фйлйз'ация' '"Teciii'iMéH' 'к*ргатудын, thímaí екенд1Г1 дэлелдендь ^ВГЗг^МгесГл- SWrls-Tfáct is diastaticusTbi« амилазалык активт1Л1Г1 мен Pr. shermaniiflin Вто витамшпн жене кьнщылды тузуиил1г^1н, томендемеун1н, L. pentoacet. i cum 11 - fflTaMMHHHT.Y'vp i-^Kiei KSaati' оаиыЛойыЧ-'-^вкймауй «ОДек-5* олардыц белсенд! Л1Г.ццц - jf-orapru „дэрежеде гб.олуын,,-„. -сонымен -tübpije,r.W brevis' 9-штаммны'н, Hérisri "ашуды Tilрактёндыргйш касйеттер'Гн!Н жогалмауын • н^амгймаеЫз"'-'->^"етед1"':г к ^'KópceT-i-Krr'é'JP'/' твалмен кeптipiлiп, б i раз уак;ыт сакталгак микроорпанизмдерд1,!;оурле.м салуда кслданылуы азык сапасыныд бастан'^ы культуралмен даяр-ланган-кааыктардан; кёМ'Апспёгёну £анЩ¥а'лды/'--->!А"^:': й'.'; brevis 9-щт,аммы/;.чкапустацы.-- -шамадац тыс-ашыд.-ке^уден^а^тап.,; -:рнын, демД'1 aíf г i" ме'н "бкйас'йн"а'рттыратыны" 'аны^алды. "" ' "* *

С&йкмей зертТ:блРен-;/ш!кроорганй^мдер^1! i ува^луакыт^сол калпында сак,таудын, ен, колайлы, epi THiMfli ЭДАдч^иофилиз^ци/: ялык жолмен к*ргатып, согынан "шыны ампулагй салыц'.,* '1'аузын двнекерлёп? в'йН'азыткыма-'^^цтау б0'ледг<¥кбьигады.сышм .к...... ..¡з.' ""'"

of dissertatiofí";-f¿r--'-cáhdíáát§' 9:«ifegrWJ( bio'logVJ®- *"j:'1 by, - Ar A-Kase nova..-.! he. effect; of „methods andyper,iods of stor'agé '* on the'' physiological activity of' lactic-acid--and propionic-;acfd/bac'tfer Ш. -03."'00? D7-: róíeróliiology-' '"'

Different''inethodsof '"■ preservation" of"''''"'industrial cultures '-of й 'rft-i cfborgan i'snis ¡ 'J'-f-Str:' I 1 act í-s-e-o cfiaátaüi cus, Propionibapter-iuw^hepmajH-ir .-•«jU-.).peAtoacet-i,&Mw-st-PíVv-tj v-M, brevis'strain"9)" have'~beeh"'st'udied'fo'is" ttye TifsY t'ime" wítb"á view ¡ófj Jrong^térm'''^resér-V'át ioh-'Vri a'comparabi ve• aspect./-J¡ ■

, -Дnyest.i g^tipns shoy/e.d., that the. >' f i rstiT methods ;i-pf or preservation of" all microorganisms taken for the дхрег i mentare freeze-drying and subsequent soldering of them -into ampules,,,..^гяп ¿ с-лг: -ti ч .-э

It"was-éstabl'ishea that tríe amil.Q}yti.c (activity of Str. 1 act>i s Ü iast&ti Cus', • v-rvítámin-P. ánd -ácí-d* foríningV éap'ad í'ty""-:--ó'f Prop i on i bacterium. Sherman i i-, swv¿,val .a^d the..i»c^i.y-i-.ty \of-..L.: pentoaceticum strain "I I as'well as .properties of 'Li brevis

strain"-' 91-/'stabilizing-' -'iTérmeritát'ive í'prdóéss'^Vh' ¡ cabbage

j

om different f^ld-tírüp

culti.v-ationys^tr^w);..,T,when;; ^reez^r-j^d, я amgul/e ¡ .-.soldered cultures "wéré "lísed ¿re át'the' Tevél Óf analogous versions, but'iíl-t'-hís»'prepared 'bñlV-fróm '"tlfe^'ilftití'áF'-cü 1%'й'гв'.1 Ь.' brévíá strain 9, provides a high rate л of »fermentation, -excludes overacidif i cat i on of the product, improves its 'flavour i "ng properties.

suraiП " у • ■"sisb«ízing --iermentac.ive " process fermentation-diiJ^nofc.increase. У

" The' quaí'ity" ánd hurt'i't.'jou.srie'ss"óf.>s.i'lágé "froi plants (alfalfa, coi<nv'--''''Wastes-•i/i",-frbm^":' -

Ж*

f ¡?¿ÍC^1_