The effect of the amount of sugar concentration in the tea on the fermentation process of Kombucha. The optimal concentration was determined
fermentation, acidity, Kombucha
Комбуча называют ферментированный напиток, получаемый на основе зооглея – симбиотической биоструктуры, которая преимущественно состоит из дрожжей и уксуснокислых бактерий. На территории Российской Федерации он более известен под названием «чайный гриб».
Производством Комбучи занимаются как частные домохозяйства, так и промышленные компании. Коммерческое промышленное производство и продажа напитков из чайного гриба значительно развиты в США, где они стали популярны как альтернатива пиву и другим освежающим напиткам. В 2024 году рынок напитка Комбуча оценивался в 2,4 миллиарда долларов США.
В настоящее время имеются данные о применении продуктов метаболизма чайного гриба в различных отраслях, включая фармакологию, животноводство, а также в производстве кисломолочных продуктов и хлебобулочных изделий [1].
В связи с этим изучение процесса роста Комбучи и его ферментации остается важной и актуальной задачей для выработки оптимальной рецептуры напитка и определения условий его созревания.
Чайный гриб – это сложный симбиоз двух различных микроорганизмов с последующей их генетической трансформацией. В процессе ферментации дрожжевые грибы, входящие в биоструктуру, расщепляют сахарозу на глюкозу и фруктозу при помощи фермента инвертазы. В процессе гликолиза дрожжи используют фруктозу как субстрат для производства этанола. Уксуснокислые бактерии, в свою очередь, превращают глюкозу в глюконовую кислоту, а этанол – в уксусную кислоту, что постепенно повышает кислотность напитка [2].
Конечный состав напитка чайного гриба зависит от множества факторов: вида и качества исходного чая, начального количества сахара, длительности ферментации, температуры процесса, уровня освещения. Все эти оказывают влияние на рост и продуктивность микроорганизмов Комбучи. Важным показателем качества конечного продукта при этом является его кислотность.
В нашей работе было изучено изменение уровня pH напитка в процессе ферментации при различных исходных концентрациях сахара. Эксперименты проводились параллельными сериями на двух образцах чайного гриба.
Для каждой серии эксперимента подготавливался раствор в виде заваренного черного чая с определенной концентрацией сахара. Получаемый раствор разливался по двум стеклянным емкостям, куда добавлялись исследуемые образцы Комбучи. Процесс ферментации проходил при комнатной температуре (24-26 °С) в течение нескольких дней.
Концентрации сахара в исходных растворах определялись путем точного измерения масс исходного раствора чая и добавляемого в него сахара, и в экспериментах варьировались от 0 до 60 г сахара / кг раствора. Продолжительность ферментации составляла до 6 дней. В течение этого времени с периодичностью в одни сутки выполнялось измерение уровня кислотности двух образцов напитков. Уровень pH измерялся с помощью портативного цифрового pH-метра Smart Sensor PH818.
В ходе ферментации в течении 5 суток происходило снижение pH напитка c нейтрального уровня (6-7) до уровня кислотности 2,9–3,4. Исследование показало, что при содержании сахара в исходном растворе более 20 г сахара / кг раствора концентрация не оказывала существенного влияния на скорость изменения уровня кислотности: временные зависимости pH напитка при различных концентрациях незначимо отличались друг от друга. При начальных концентрациях сахара менее 20 г сахара / кг раствора наблюдалось уменьшение скорости снижения pH с достижением меньшей степени кислотности конечного напитка.
Исследования показали, что оптимальной концентрацией как по уровню pH, так и по органолептическим характеристикам конечного продукта являлась концентрация 40 г сахара / кг раствора при продолжительности ферментации не менее 4 суток.
1. Verevkina, M. N. Biotehnologicheskie usloviya vyraschivaniya stimulyatora rosta / M. N. Verevkina // International Journal of Professional Science. – 2021. – № 7. – S. 9¬–13.
2. Ismailova, Yu. N. Vliyanie kisloroda na kinetiku kul'tivirovaniya chaynogo griba Medusomuces Gisevi / Yu. N. Ismailova // Vestnik KrasGAU. –2016. – № 10. – S. 156–162.
