ВведениеБрожение теста – один из важнейших этаповхлебопекарного производства. Именно под влияниемферментов хлебопекарных дрожжей формируетсяоснова пищевой ценности готовой продукции –биохимический состав компонентов теста. Поэтомупоиск новых биотехнологических решений,позволяющих управлять ходом процесса брожения, нетеряет своей актуальности и прикладного значения.В последние годы набирает популярность введениев состав продуктов и напитков брожения экстрактоврастительного сырья, позволяющих обогатить готовуюпродукцию различными группами природныхбиологически активных компонентов [1–4].Теоретически, в условиях хлебопекарногопроизводства введение плодово-ягодных экстрактовдолжно позволить регулировать адаптационныевозможности клеток дрожжей вида Saccharomycescerevisiae к стрессовым условиям (повышеннаякислотность, нагрев), поскольку подтвержденостимулирующее действие антиоксидантов иполифенолов на активность дрожжевых клеток [5].Однако многие виды экстрактов, в частностиплодово-ягодные, характеризуются не толькозначительным содержанием биологически активныхкомпонентов и сбраживаемых углеводов, но иповышенным содержанием кислот, способныхоказывать подавляющее действие на рост и активностьдрожжей S. cerevisiae. На сегодня данный вопроспрактически не изучен, как не установлено и то, какиетипы кислот растительного сырья будут проявлятьв отношении дрожжей S. cerevisiae подавляющеелибо активирующее действие.Из факторов, способных оказывать стрессовоевоздействие на физиологическое состояние дрожжевойпопуляции, сопровождающееся изменениемнаправления и интенсивности происходящихбиохимических процессов, указываются термический,осмотический, оксидативный, этанольный икислотный [6–8]. В качестве основных стресс-провокаторов активно исследуются вещества,типичные для условий пищевых производств, – этанол,1 Polzunov Altai State Technical University , Barnaul, Russia2 Shakarim Semey University, Semey, Republic of KazakhstanReceived: August 13, 2021 Accepted in revised form: No vember 10, 2021Accepted for publication: X X, 2021*е-mail: egorovaeyu@mail.ru© S.S. Kuzmina, L.A. Kozubaeva, E.Yu. Egorova, B.M. Kulushtayeva, F.Kh. Smolnikova, 2021Abstract.Introduction. Fruit and berry extracts contain biologically active components and acids that can inhibit or activate Saccharomycescerevisiae. The research objective was to study the effect of berry extracts on the activity of baking yeast S. cerevisiae andthe biochemical properties of wheat dough.Study objects and methods. The experiment featured baking yeast Extra and dry berry extracts of raspberries, aronia, seabuckthorn, and rosehip (LLC Wisterra, Altai Region). The study involved standard and industry-specific control methods ofraw materials and semi-finished bakery products, as well as som e standard methods of microbiological analysis.Results and discussion. The raspberry extract (3–4%) suppressed the growth and reproduction of the yeast: after 1 h of exposure,the yeast cell count dropped by 1.5–2 times compared to the control sample. The stimulating effect of the sea buckthornextract increased the growth rate of yeast cells (up to 40% compared to the control). The extracts of aronia and rosehip hadpractically no effect on the growth rate of yeast cells. However, 2–3% aronia extract increased the fermentation of the dough,as evidenced by a higher dough fermentation property, which was 2 min versus 3 min at the control after 150 min of exposure.Fruit and berry extracts caused a natural increase in the acidity of the dough, which affected the growth rate of yeast cells.Sea buckthorn extracts increased the acidity so much (up to 4.24 pH units) that it could be regarded as acid stress, whichincreased the growth rate of yeast cells (1.53×106–1.55×106 vs. 1.10×106 in 1 mL of control sample). The lowest growth ratewas detected in the samples with the raspberry extract, which is known to have a strong fungistatic effect: the count of yeastcells decreased by 1.5–2 times after an hour of fermentation.Conclusion. Berry extracts can be of practical interest to bakery enterprises as they help to control yeast fermentation anddough maturation time.Keywords. Dough, acidity, pH, fermentation, yeast, budding, sea buckthorn , raspberry, aronia, rosehipFunding. The research was performed on the premises of the Polzunov Alt ai State Technical University (AltSTU) .For citation: Kuzmina SS, Kozubaeva LA, Egorova EYu, Kulushtayeva BM, Smolnikova FKh. Effect of Berry Extractson Saccharomyces cerevisiae Yeast. Food Processing: Techniques and Technology. 2021;51(4):819–831. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-4-819-831.821Кузьмина С. С. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 4 С. 819–831сахароза, хлористый натрий и органические кислоты.Их природа и концентрация определяют степеньэкспрессии генов дрожжевых клеток и связанных сэтим изменений метаболических процессов [9–13].Постоянным результатом стрессовых реакциймикроорганизмов является снижение регуляцииили остановка клеточного цикла, что приводит квременному замедлению роста клеток [14]. Нарядус этим отмечено, что условия осмотического иэтанольного стресса провоцируют активизациюпроцесса накопления запасных питательныхвеществ в дрожжевых клетках. Это сопровождаетсяизменением формы клеток, формы и размера колоний,их поверхности, профиля и цвета [13]. Восстановлениеадаптационных возможностей дрожжевых клетоксопровождается как возвращением их объема, так искоростью роста биомассы [15]. Одним из следствийэтого можно считать то, что при производственныхфакторах стресса, переживаемых пивными дрожжамиS. cerevisiae, наблюдается рост числа почкующихсяклеток, образование новых включений и спор,усиление накопления запасных питательныхвеществ [8].Роль органических кислот в формированииустойчивости дрожжевых клеток S. cerevisiae кпроизводственным факторам стресса практическине изучена. Известно лишь, что механизмы адаптацииклеток микроорганизмов к низким рН основанына изменениях в последовательности нуклеотидовв хромосомной ДНК [16]. Как следствие, низкиезначения pH среды провоцируют изменениеклеточного метаболизма дрожжей, в том числеизменение состава белков, ответственных за снижениетемпов роста клеток [17]. Вместе с тем различныеклассы кислот, характерных для растительного сырья,в отношении клеток S. cerevisiae должны проявлятьсебя по-разному.Одной из первых реакций дрожжевых клеток накислотный стресс считается дисфункция митохондрийи резкое снижение скорости дыхания. Общей реакциейдрожжей S. cerevisiae на кислотный стресс являютсянакопление триацилглицеринов и деградациястеридов, уменьшение синтеза фосфатидныхкислот, фосфатидилхолина, фосфатидилсеринаи фосфатидилэтаноламина на фоне повышениясинтеза фосфатидилинозитола и эргостерола,играющего ключевую роль в усилении толерантностидрожжевых клеток к органическим кислотам [18].Можно предположить, что степень инициированиястресса, как и «токсичность» органических кислотрастительного сырья (как слабых кислот), зависиткак от рН, так и от константы диссоциациикислоты, т. к. через мембрану клетки проходитнедиссоциированная форма кислот. Используемыев пищевых производствах слабые органическиекислоты, что показано на примере молочной иуксусной кислот, вызывают изменение структурыи состава клеточной мембраны дрожжевых клеток врезультате перестройки углеводных и фосфолипидныхфрагментов. В самих клетках наблюдаетсязначительная агрегация белковых компонентов,что рассматривается как одна из основных причинускорения роста дрожжей в условиях кислотногостресса [7]. Введение в дрожжевую суспензиюянтарной кислоты – естественного метаболитацикла Кребса – сопровождается увеличениемпотребления дрожжевыми клетками аминокислоти интенсификацией процесса брожения [19]. Однакопосле добавления янтарной кислоты отмечаетсянеблагоприятное для дрожжей изменение рН системы,оказывающее влияние на состав побочных продуктовброжения [20].При низких значениях рН стресс в дрожжевойпопуляции более выражен. В качестве оптимальногодля роста промышленных штаммов дрожжейS. cerevisiae названо значение рН 4,5. Понижение рНдо 3,5–3,0 относится к экстремальным условиям [8].Ароматические оксикислоты являются типичнымипредставителями полифенольных соединенийрастительного сырья. Однако многие из них считаютсятоксичными для микроорганизмов. Например,доказаны антибиотические свойства салициловой,бензойной и сорбиновой кислот [21]. Феруловая,кумаровая и бензойная кислоты ингибируют ростдрожжевых клеток [22]. Относительная токсичностьароматических кислот зависит от их растворимостии степени диссоциации. При низком рН (3,5) ихрастворимость снижается, но ингибирующий эффектдовольно высок. При высоких значениях рН клеткиспособны переносить высокую концентрациюотдельно взятых ароматических кислот [23].Ассортимент перерабатываемого растительногосырья в регионах Западной Сибири очень широк.В различных формах продукции, в том числе вформе удобных для пищевых производств легковосстанавливаемых экстрактов, представлены плоды иягоды семейств Rosaceae (рябина, шиповник, малина,черемуха и пр.), Ericaceae (брусника, клюква, черникаи др.), Elaeagnaceae (облепиха), Grossulariaceae(смородина, крыжовник), Caprifoliaceae (жимолость) имногие другие. Современные технологии производстваэкстрактов эффективны в сохранении биологическиактивных компонентов перерабатываемого сырья.Предприятия Алтайского края (ООО «Вистерра»,ООО «КИТ ПЛЮС») производят сухие экстрактыиз плодово-ягодного и лекарственно-техническогосырья методом импульсно-вакуумной сушки притемпературе не более 30 °С, обеспечивающейстабильность природных форм биологическиактивных веществ. Такие экстракты используютсяв производстве безалкогольных напитков ибиологически активных добавок к пище, производствекондитерских изделий, косметических средств идругих отраслях.822Kuzmina S.S. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 4, pp. 819–831Представители каждого вида плодово-ягодногосырья перечисленных семейств обладают сложнымсоставом биологически активных веществ, но наличиекислот является их общим характерным признаком.В ягодах малины идентифицированы хлорогеновая,кофейная, салициловая, протокатехиновая, галловаяи эллаговая кислоты; ди- и трикарбоновые кислотыпредставлены лимонной (1,24–2,02 %), яблочной(0,06–0,2 %) и янтарной 0,01–0,05 %) кислотами [24,25]. В плодах облепихи подтверждено присутствиеяблочной, лимонной, галактуроновой, винной ихинной кислот [26]. В плодах аронии преобладающимиявляются яблочная и лимонная кислоты. В меньшемколичестве присутствуют уксусная, янтарная исорбиновая кислоты, идентифицированы такжевинная, щавелевая, аскорбиновая и хлорогеновыекислоты. По разным оценкам суммарное содержаниекислот в свежих плодах составляет от 1,5 до 5 %[27, 28]. В плодах шиповника, как и в составеполучаемых из них экстрактов, преобладаетаскорбиновая кислота, обнаружены яблочная илимонная кислоты, из фенолокислот присутствуютхлорогеновая и феруловая кислоты, а также естьгалловая, кафтаровая, кофейная, 4-кофеоилхиннаяи п-кумаровая кислоты [29, 30].Экстракция остается одним из самых надежныхметодов извлечения биологически активныхвеществ из растительного сырья [31]. В плодово-ягодном сырье и получаемых из него экстрактахпредставлены кислоты разных типов и сопутствующиеим, но различающиеся по механизму действия вотношении дрожжей, биологически активныекомпоненты. Это ставит вопрос о необходимостиизучения возможности регуляции активностидрожжевого брожения применением плодово-ягодных экстрактов в технологических целях.Исследование данного вопроса начато недавно иотносится к спиртовому типу брожения. Установлено,что компоненты малины обыкновенной (Rúbusidáeus) способствуют повышению устойчивостидрожжевых клеток к накапливающемуся этанолу,что позволяет добиться высокого содержания спиртав продуктах брожения [32]. Теоретически, подобноедействие могут проявлять и компоненты продуктовпереработки других видов плодово-ягодного сырья.Однако следует учитывать вероятность того, что вотношении хлебопекарных дрожжей S. cerevisiae каккомпоненты малины, так и активные компонентыдругих видов плодово-ягодного сырья могут проявлятьиное действие.К настоящему времени показано, что внесениепродуктов переработки плодово-ягодного сырья втесто не только способствует обогащению готовыхизделий, но и дает дополнительное питание длядрожжевых клеток [33, 34]. Целью работы сталаоценка влияния плодово-ягодных экстрактов наактивность хлебопекарных дрожжей S. cerevisiaeи обусловленные этим изменения некоторыхбиохимических свойств пшеничного теста.Объекты и методы исследованияВ качестве объектов исследования в работевыступали прессованные хлебопекарные дрожжиSaccharomyces cerevisia «Экстра» производстваАО «Дрожжевой завод «Пензенский» (г. Пенза;ТУ 9182-001-47918107-09) и сухие плодово-ягодныеэкстракты ягод малины обыкновенной, плодов арониичерноплодной, облепихи крушиновидной и шиповникаобыкновенного производства ООО «Вистерра»(Алтайский край, с. Алтайское; СТО 20997969-003-2014). Все используемые в работе экстрактыпредставляют собой сухие мелкодисперсные порошкис соответствующими исходному сырью интенсивновыраженным цветом (рис. 1) и вкусом.Согласно НТД производителя из физико-химических показателей для сухих плодово-ягодныхэкстрактов регламентируются влажность (не более10,0 %) и массовая доля нерастворимых в воде веществ(не более 5,0 %). Для отдельных наименованийконтролируются массовая доля органических кислот(от не менее 2,5 % для экстракта из плодов арониидо не менее 8,0 % для экстракта плодов облепихи)и содержание специфичных биологически активныхвеществ: в экстракте плодов шиповника – не менее3 % масс аскорбиновой кислоты.Влажность экстрактов определяли термограви-метрическим методом по ГОСТ 28561-90. Зольностьэкстрактов определяли по ГОСТ 25555.4-91.Экстракт плодов аронии Экстракт плодов облепихи Экстракт ягод малины Экстракт плодов шиповникаРисунок 1. Сухие плодово-ягодные экстрактыFigure 1. Dry berry extracts823Кузьмина С. С. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 4 С. 819–831Кислотность экстрактов в пересчете на яблочнуюкислоту устанавливали методом потенциометри-ческого титрования по ГОСТ ISO 750-2013. Активнуюкислотность (рН) приготовленных растворовэкстрактов определяли потенциометрически поГОСТ 26188-2016 с использованием лабораторногорН-метра «Нитрон-рН».Согласно результатам проведенных лабораторныхисследований фактическая влажность экстрактовсоставила от 2,3 до 6,0 % (табл. 1). Порошки имелихорошую сыпучесть. Экстракт шиповника, несмотряна самую высокую влажность, при работе с ним легкораспылялся. Отмечена высокая гигроскопичностьэкстракта из аронии: уже через несколько минутпосле вскрытия упаковки и контакта с воздухом(например, при дозировании) на поверхности порошкапоявлялась уплотненная, но хрупкая корочка.В ходе экспериментальных исследований изучалиреакцию дрожжевых клеток S. cerevisia на рНсреды, обусловленную растворенными в холодной(температура 22 ± 1 °С) кипяченой водопроводнойводе экстрактами малины, шиповника, облепихи иаронии. В предварительных исследованиях быловыявлено выраженное агрессивное воздействиерассматриваемых плодово-ягодных экстрактовна дрожжи S. cerevisia, поэтому в данной работеиспользовали минимальные концентрации экстрактов.Готовили 2, 3 и 4 % водные растворы экстрактов,в которые добавляли дрожжи в количестве 0,1 %по массе. Контролем служила водно-дрожжеваясмесь (суспензия) без введения плодово-ягодныхэкстрактов. Полученные дрожжевые суспензиивыдерживали при температуре 22 ± 1 °С в течение150 мин (температура и продолжительность созре-вания теста при безопарном способе приготовления).Через каждые 30 мин оценивали реакцию дрожжевыхклеток и подсчитывали их общее количество спомощью счетной камеры Горяева. Дрожжевую клеткус почкой считали за одну особь. Анализ суспензийдрожжевых клеток осуществляли на лабораторноммикроскопе Микромед 1, оснащенном окуляром скамерой Digital Camera for Microscope DCM-130E(USB 2.0) 1.3M pixels CMOS chip. Фотографииобработаны с использованием компьютернойпрограммы Scope Fhoto/×86/Scope.exe.Бродильную активность дрожжей в тесте сдобавлением исследуемых экстрактов оцениваликосвенными методами по изменению кислотностии подъемной силы теста.Активную кислотность теста в процессеброжения определяли потенциометрически сиспользованием рН-метра «Нитрон-рН». Кислотностьтеста определяли по ГОСТ ISO 750-2013 методомпотенциометрического титрования навески тестамассой 5 ± 0,01 г, гомогенизированной до состоянияоднородной суспензии перетиранием с добавлением50 см3 дистиллированной воды. Процедуру титрованиязаканчивали при достижении пробой 7,0–7,2 ед. рН,после чего расчетно-графическим методом определяливеличину кислотности теста.Определение подъемной силы теста проводилипо методике ГОСТ Р 54731-2011 с использованиеммуки пшеничной хлебопекарной первого сорта.Образцы теста помещали для брожения в термостатпри температуре 35 ± 1 °С. Через каждые 30 минпроизводили отбор проб теста (две пробы по 10 г)для анализа подъемной силы. Тесто закатывали вшарик и опускали в стакан с водопроводной водой,который помещали в термостат (35 ± 1 °С). Величинуподъемной силы рассчитывали как разницу вовремени между погружением в воду и всплываниемшарика теста.Экспериментальные данные обрабатывалистатистическими методами анализа. Определениевлажности, зольности, титруемой и активнойкислотности экстрактов проводили в 3-кратнойповторности. Определение общей и активнойкислотности, подъемной силы проводили в 4-кратнойповторности. Почкование клеток анализировали в4-кратной повторности.Результаты и их обсуждениеБиохимия процессов брожения тесно взаимо-связана с состоянием клеток микроорганизмов,реализующих это брожение. Проявляемая дрожжамиSaccharomyces cerevisia бродильная активность,определяющая продолжительность основного этапасозревания теста, зависит от количества и морфологиидрожжевых клеток. Размеры, форма и активностьферментов дрожжевых клеток напрямую зависят отсозданных для них условий культивирования [16].К условиям культивирования относят и влияниерН, поскольку его низкие значения могут бытьодной из ведущих причин изменения клеточногометаболизма дрожжей и снижения темпов ростаклеток [17]. Нормой рН для воды из централизован-ных систем водоснабжения, используемойхлебопекарными предприятиями для замеса теста,согласно СанПиН 1.2.3685-21, считаются пределыот 6 до 9 ед. рН.В связи с возможностью влияния экстрактовна начальное значение кислотности теста оцененаактивная кислотность водных растворов, получаемыхна основе сухих плодово-ягодных экстрактов.Согласно результатам потенциометрического анализакислую среду создает экстракт из плодов обле-пихи – 3,41 ед. рН. Все четыре рассматриваемыхвида плодово-ягодных экстрактов при концентрации4 % дают значение рН, которые экстремальны дляпромышленных штаммов дрожжей S. cerevisiae, –менее 4,5 ед. рН, а именно 3,41–3,82 ед. рН (табл. 1) [8].В составе кислот всех плодово-ягодных экстрактовколичественно преобладают двухосновная яблочная824Kuzmina S.S. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 4, pp. 819–831и трехосновная лимонная кислоты [24–30]. Близкиезначения рН приготовленных растворов экстрактовследует связывать с одним порядком диссоциацииэтих кислот и обусловленными ими относительноравными концентрациями протонов Н+ в растворах.Необходимо отметить, что четкой корреляциимежду общей кислотностью сухих экстрактови активной кислотностью приготовленных изних растворов не наблюдается. В ожидаемуюзакономерность (чем выше о бщая кислотностьэкстракта, тем более «кислые» приготовленныеиз них растворы) не попадают растворы экстракташиповника. Это следует связывать с отличающимсясоставом производных карбоновых кислот в данномэкстракте.Одним из явных откликов дрожжей на низкиезначения рН является замедление роста их клеток [14].Но по наблюдениям авторов работы [7], другимважным следствием спровоцированного пищевымикислотами стресса может стать ускорение ростадрожжевых клеток.Скорость деления дрожжевых клеток являетсяважной характеристикой, влияющей на эффективностьтехнологического процесса и качество продукциихлебопекарного производства. Согласно результатамлабораторных наблюдений в дрожжевых суспензиях,приготовленных с добавлением экстрактов мали-ны, уже через 30 мин экспозиции отмечаласьконгломерация дрожжевых клеток (клетки как будтослипались в комки), а через 60 мин экспозицииэтот эффект еще сильнее усиливался (табл. 2). Этозатрудняло подсчет клеток. Разведение суспензиине приводило к разъединению образовавшихсяконгломератов дрожжевых клеток.Таблица 1. Физико-химические показатели плодово-ягодных экстрак тов и рН их растворовTable 1. Berry extracts: physicochemical properties and pH in solutionsЭкстракт Показатели качества сухих экстрактов рН 4 % раство-Влажность, % Зольность, % Кислотность (в пересчете на яблочную кислоту), % ров, ед. рНПлодов аронии 4,1 ± 0,1 2,51 ± 0,03 8,6 ± 0,2 3,62 ± 0,05Плодов облепихи 2,3 ± 0,1 1,24 ± 0,02 10,3 ± 0,2 3,41 ± 0,03Ягод малины 5,0 ± 0,1 1,98 ± 0,02 8,4 ± 0,1 3,59 ± 0,05Плодов шиповника 6,0 ± 0,1 3,93 ± 0,05 9,1 ± 0,2 3,82 ± 0,04Таблица 2. Влияние вида экстракта и продолжительности экспозиции на почкование дро жжевых клеток (1500×)Table 2. Effect of extracts and exposure time on growth rate of yeasts (1500×)ВариантэкспериментаПродолжительность экспозиции, мин0 30 60 90Дрожжеваясуспензияс экстрактомплодовшиповникаДрожжеваясуспензияс экстрактомягод малиныКонтроль –0 %825Кузьмина С. С. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 4 С. 819–831Подобная конгломерация должна быласпровоцировать снижение скорости почкования,поскольку известно, что типичной особенностьюпочкования дрожжей является многостороннеепочкование. Оно напрямую зависит от размеровродительских клеток дрожжей [35]. Подавлениеактивности дрожжей при внесении экстракта малиныотразилось на скорости их почкования уже через60 мин экспозиции, после чего становилось болеевыраженным (табл. 3).В дрожжевых суспензиях, приготовленных сдобавлением экстрактов аронии и шиповника, помере продолжения экспозиции отмечалось снижениеколичества дрожжевых клеток, примерно равноеконтрольному образцу. В суспензиях, приготовленныхс добавлением экстрактов облепихи, наблюдалосьброжение и множественное почкование клеток,поспособствовавшее увеличению общего количествадрожжевых клеток, по сравнению с другимивариантами использования экстрактов и контрольнымопытом в каждой точке экспозиции. Через 90 минэкспозиции содержание клеток в суспензиях соблепихой возросло на 13–17 %. К концу опытарост числа составил от 27 до 41 %, в зависимости отконцентрации экстракта, по сравнению с контролем.При этом численно общее количество клеток в пробахс экстрактами облепихи возросло более существенно,т. к. каждую клетку с образовавшейся почкойсчитали за одну особь.Следствием изменения активности почкованиядрожжевых клеток в условиях внесения экстрактовявляется изменение характера их бродильнойактивности. Наблюдалось ухудшение газообразованияв тесте при внесении экстракта ягод малины(при всех дозировках с начала и до окончанияпроцесса брожения теста наблюдались самыенизкие значения подъемной силы). Из таблицы 4видно, что подъемная сила теста с малиной в концеброжения составила 4 мин, в то время как у контроляи проб теста с другими экстрактами – 2–3 мин.В вариантах теста с добавлением экстрактов плодоваронии и шиповника в течение первых 60 мининтенсивность газообразования сохранялась на уровнеконтрольного варианта. В остальных временныхточках интенсивность газообразования в тесте сэкстрактом шиповника снижалась.Поведение дрожжевых клеток на фоне внесенияэкстракта плодов облепихи неоднозначно. Несмотряна формирование компонентами экстракта облепихинаиболее кислой и поэтому наиболее «стрессовой»для дрожжевых клеток среды (3,41 ед. рН, табл. 1),проявился стимулирующий эффект. Он привел кусилению почкования дрожжевых клеток (менеевыраженному в варианте с использованием 4 %экстракта плодов облепихи, табл. 3). Однакоинтенсивность газообразования в тесте с этимэкстрактом была более низкой (через 60 мин броженияподъемная сила составила 5 мин, у контроля – 4 мин,через 120 мин брожения – 3–4 мин и 2 минсоответственно) и выровнялась с контролем толькок окончанию экспозиции (табл. 4).Коррелятивно значениям кислотности экстрактовменялась и титруемая кислотность теста. Повышениекислотности теста как в начале, так и в концеброжения отмечено при добавлении экстрактаоблепихи: к окончанию экспозиции до 3,4, 4,0 и4,8 град при введении 2, 3 и 4 % экстракта (табл. 5,рис. 2) соответственно. Отметим равную динамикунарастания как общей (титруемой), так и активной(рН) кислотности теста, являющейся причинойкислотного стресса для дрожжевых клеток.Таблица 3. Влияние дозировки экстракта на почкование дрожжевых клетокTable 3. Effect of extract dose on growth rate of yeastsВариантэкспериментаСодержаниеэкстракта, %Количество дрожжевых клеток в 1 см3, 106/Продолжительность экспозиции, мин0 30 60 90 120 150Экстрактплодов аронии2 1,20 1,05 1,13 1,08 1,08 1,133 1,20 1,05 1,03 1,15 1,20 1,154 1,20 1,05 1,03 1,05 1,20 1,20Экстрактплодовоблепихи2 1,20 1,20 1,25 1,28 1,35 1,533 1,20 1,20 1,35 1,30 1,45 1,554 1,20 1,23 1,28 1,33 1,43 1,40Экстрактягод малины2 1,20 1,23 0,90 0,75 0,70 0,733 1,20 0,98 0,65 0,65 0,70 0,754 1,20 1,18 0,70 0,68 0,65 0,60Экстрактплодовшиповника2 1,20 0,98 0,98 0,95 0,95 0,983 1,20 1,10 1,10 1,10 1,00 1,004 1,20 1,05 1,05 1,00 1,00 1,00Контроль 0 1,20 1,23 1,20 1,13 1,10 1,10826Kuzmina S.S. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 4, pp. 819–831Суммируя результаты проведенных исследований,необходимо отметить, что при использованииплодово-ягодных экстрактов в условиях хлебо-пекарного производства создание ими более илименее кислой среды не всегда будет иметь решающеевлияние для активности дрожжей S. cerevisiae.Формируемая компонентами экстракта облепихинаиболее кислая и агрессивная из изученных условийсреда (3,41 ед. рН) сопровождалась значительнымповышением активности почкования дрожжевыхклеток (число клеток в вариантах с экстрактамиоблепихи выросло от 13–18 % относительно контроляна 90-й мин экспозиции до 27–40 % относительноконтроля к окончанию экспозиции). Это можносчитать проявлением стимулирующего эффекта.Оказавший меньшее влияние на рН экстракт арониипрактически не оказал влияния и на почкованиедрожжевых клеток. В условиях, когда в биологическойсистеме присутствуют производные разныхкарбоновых кислот, некоторые из них (лимонная,янтарная и другие кислоты – участницы цикла Кребса,естественные регуляторы биохимических реакций)посредством своего участия в выработке ферментов икоферментов могут частично компенсировать стресс-формирующее влияние низких значений рН. Как этонаблюдается при введении в дрожжевую суспензиюи тесто экстракта плодов облепихи.Экстракт шиповника практически не оказалвлияния на рост и размножение дрожжевых клеток,как и на процесс брожения теста, несмотря наформирование наиболее щадящей кислотностисреды – 4,95–4,61 ед. рН (рис. 2). Экстракт малиныпо формированию рН в растворе (в начале и концеэкспозиции 4,81 и 4,49 ед. рН соответственно)a bРисунок 2. Изменение общей (a) и активной кислотности (b) теста в процессе броженияFigure 2. Total (a) and active (b) acidity of dough during ferm entationТаблица 4. Влияние дозировки экстракта на подъемную силу тестаTable 4. Effect of extract dose on fermentation property of dou ghВариантэкспериментаСодержаниеэкстракта, %Подъемная сила теста, минут (± 1)/Продолжительность экспозиции, мин0 30 60 90 120 150Экстрактплодов аронии2 11 4 4 3 2 23 12 5 4 4 3 24 10 5 3 4 3 3Экстрактплодов облепихи2 12 6 5 4 4 33 12 5 5 4 3 34 13 7 5 4 4 3Экстрактягод малины2 14 9 5 5 4 43 16 7 6 4 4 44 16 7 6 4 4 4Экстрактплодов шиповника2 13 4 4 4 4 43 11 5 4 4 4 44 11 6 4 4 3 3Контроль 0 12 5 4 3 2 3123450 30 60 90 120 150Кислотность теста, градПродолжительность брожения, минут4,04,55,05,56,06,57,00 30 60 90 120 150рН тестаПродолжительность брожения, минут123450 30 60 90 120 150Кислотность теста, градПродолжительность брожения, минут4,04,55,05,56,06,57,00 30 60 90 120 150рН тестаПродолжительность брожения, минут827Кузьмина С. С. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 4 С. 819–831близок к экстракту плодов аронии (в начале и концеэкспозиции 4,74 и 4,63 ед. рН соответственно), подинамике рН в процессе брожения теста – к экстрактушиповника (рис. 2). Введение в раствор и тестоэкстракта малины обуславливает ощутимое угнетениедрожжевых клеток. Через 60 мин экспозиции 0,65×106–0,90×106 клеток в 1 см3 суспензии с экстрактоммалины против 1,2×106 клеток в 1 см3 суспензии наконтроле, снизившееся к окончанию экспериментадо 0,60×106–0,75×106 клеток в 1 см3 суспензии сэкстрактом малины против 1,10×106 клеток в 1 см3дрожжевой суспензии в контрольном опыте. Этоможно объяснить действием входящих в составэкстракта веществ с выраженным антимикробным ифунгистатическим действием – салициловой кислотыи ресвератрола [24]. Снижение числа дрожжевыхклеток отмечено в суспензиях с добавлением экстрактамалины в дозировке 3 и 4 %.ВыводыВведение плодово-ягодных экстрактов в составтеста для хлебобулочных изделий сопровождаетсяповышением общей и активной кислотности,наиболее выраженным в вариантах использованияэкстрактов облепихи (к теоретическому окончаниюпроцесса брожения до 4,8 град и 4,24 ед. рНсоответственно). Повышение кислотности среды сталостресс-фактором в случае с экстрактом облепихи,повлекшим как усиление активности почкованиядрожжевых клеток, свидетельством чего являетсясамое большое количество дрожжевых клеток ввариантах с облепихой (1,53×106–1,55×106 клетокв 1 см3 суспензии с экстрактом облепихи против1,10×106 клеток в 1 см3 суспензии в контрольномопыте и 0,60×106–1,20×106 клеток по вариантамэксперимента), так и сохранение их бродильнойактивности.Использование выявленных закономерностейизменения скорости размножения клеток хлебо-пекарных дрожжей и проявляемой ими бродильнойактивности в условиях стрессовой ситуации,возникающей при введении в тесто натуральныхплодово-ягодных экстрактов, характеризующихсявысокой кислотностью, важно по технологическимпричинам. Это дает возможность регуляцииактивности дрожжевого брожения применениемплодово-ягодных экстрактов и подборке условий,приемлемых как с точки зрения нормальногопротекания процесса созревания теста, так и с точкизрения повышения пищевой ценности продукциихлебопекарного производства.Учитывая выявленные направления действиярассматриваемых экстрактов в отношении хлебо-пекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae,практический и научный интерес может представлятьпроведение дополнительных исследований васпекте изучения других видов плодово-ягодныхэкстрактов.Критерии авторстваИсследование было задумано, реализовано,проанализировано и описано авторами коллективно.Рукопись вычитана и принята в представленнойверсии как окончательной всеми авторами.Конфликт интересовАвторы заявляют об отсутствии конфликтаинтересов.