ДВНЗ Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника Кафедра

ДВНЗ “Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника” Кафедра біохімії та біотехнологій Вміст біологічно активних речовин та антиоксидантна активність ферментованих напоїв за вирощування чайного гриба на різних середовищах Виконала: студентка V- курсу, групи Бх-5(с) Ворошило Катерина Науковий керівник: к. б. н. , доц. Байляк М. М.

Хімічний склад “чайного” настою Поживним середовищем для чайного гриба слугують солодкі напої (чай, соки). Дріжджі викликають у солодкому середовищі процес спиртового бродіння, у результаті якого утворюється етиловий спирт. Оцтовокислі бактерії окислюють етиловий спирт до оцтової кислоти – напій набуває кислого присмаку. вуглеводи → етанол + СО 2 етанол +О 2 → оцтова кислота Настій чайного гриба на різних етапах “дозрівання” може містити наступні речовини: • • • Органічні кислоти – оцтову, лимонну, щавлеву, яблучну, молочну тощо Поліфенолиьні сполуки Моно- та дисахариди Етанол Вітаміни – С, В, Р, Д Ферменти – ліпаза, протеаза, амілаза 2 2

Метою роботи - порівняти вміст біологічно активних речовин та антиоксидантну активність ферментованих напоїв за вирощування чайного гриба на різних середовищах. Завдання: 1) визначити оптимальну концентрацію сахарози для розвитку чайного гриба на чаї «Ahmad» ; 2) визначити вміст біологічно активних речовин та антиоксидантну активність ферментованих напоїв, отриманих на основі різних концентрацій сахарози; 3) дослідити особливості росту чайного гриба на відварах з плодів шипшини та кореневищ тирличу; 4) визначити вміст біологічно активних речовин та антиоксидантну активність ферментованих напоїв, отриманих на відварах різних рослин. 3

Умови культивування Для отримання ферментованих напоїв чайний гриб вирощували на 1, 3%-их чаях (2 г рослинної сировини на 1, 5 л води), приготовлених на основі чорного чаю „Ahmad”, плодів шипшини та кореневищ тирличу. Стартові умови культивування 1) У середовища додавали різні концентрації сахарози (0, 5%, 1%, 5%, 10%, 20%); 2) вносили гриб масою – 2, 4± 0, 3 г 3) вихідне р. Н: для чаю „Ahmad” - 7, 14± 0, 04, чаю з плодів шипшини – 5, 64± 0, 16 чаю з коренів тирличу - 7, 53± 0, 16 4) Культивування проводили у 0, 5 -ти-літрових банках протягом 14 діб 4

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ 16 20 0 доба 7 доба Чай "Ahmad" Маса чайного гриба, г 20 12 8 # # 4 0 0. 5 10 20 16 12 8 Маса чайного гриба, г # 7 доба 14 доба * # # * * 4 0 0. 5 Концентрація сахарози, % 12 Шипшина 0 доба 1 5 10 20 Концентрація сахарози, % Тирлич 9 0 доба 7 доба 14 доба # # 6 * * 3 0 0. 5 10 20 Концентрація сахарози, % Рис. 1. Маса чайного гриба на середовищі, приготовленому на чаї “Ahmad”, з плодів шипшини або з кореневища тирличу жовтого з додаванням різних концентрації сахарози. Концентрацію « 5 % сахарози» приймали як оптимальну концентрацію для розвитку чайного гриба, n=4 -5. *Значення достовірно відрізняється від значення "5 % сахарози" на 7 та #14 добу культивування з P < 0, 05. 5

10 Чай "Ahmad" 7 7 доба 6 14 доба p. H 6 4 # # Шипшина 0 доба 7 доба 14 доба 5 4 * * # # 3 2 2 0 0. 5 10 0. 5 20 12 0 доба 14 доба Тирлич 9 1 5 10 20 Концентрація сахарози, % Маса чайного гриба, г р. Н 8 0 доба 7 доба # # 6 * * 3 0 0. 5 10 20 Концентрація сахарози, % Рис. 2. Зміна р. Н середовища протягом культивування чайного гриба на чаї «Ahmad» , чаї з плодів шипшини чи чаї з кореневище тирличу жовтого за різних концентрацій сахарози, n=4 -5. *Значення достовірно відрізняється від значення « 5% сахарози» 7 та #14 добу культивування з P< 0, 05. 6

Чай "Ahmad" 0. 6 7 доба 14 доба *# *, # 0. 4 * 0. 2 *, # *. # 0 0. 5 10 Концентрація сахарози, % 20 Вміст етанолу , % Вміст етанолу, % 0. 8 Шипшина # 7 доба 14 доба 0. 4 # 0. 2 # # 0 0. 5 10 20 Концентрація сахарози, % Вміст етанолу, % 0. 8 Тирлич 7 доба # 14 доба 0. 6 d 0. 4 0. 2 d d, # # 0 0. 5 10 20 Концентрація сахарози, % Рис. 3. Вміст етанолу у середовищі при вирощуванні чайного гриба на чаї «Ahmad» , чаї з плодів шипшини чи з кореневище тирличу жовтого з різними концентраціями сахарози, n=4 -5. *Значення достовірно відрізняється від значення « 5% сахарози» 7 та #14 добу культивування з P< 0, 05. d. Значення достовірно відрізняється відповідного значення при цій же концентрації сахарози на 7 добу. 7

7 доба 14 доба Чай "Ahmad" 0. 1 Вміст кислот, г/ мл Вміст кислот, г/мл 0. 12 0. 08 0. 06 0. 04 0. 02 0 0. 5 10 0. 12 Шипшина 0. 09 0. 06 Вміст кислот, г/мл 0. 05 # # 0. 03 * 0 0. 5 20 1 5 10 20 Концентрація сахарози, % 0. 06 7 доба 14 доба Тирлич d 7 доба d 0. 04 0. 03 0. 02 d #, d # 0. 01 0 0. 5 10 20 Концентрація сахарози, % Рис. 4. Вміст кислот у середовищі при вирощуванні чайного гриба на чаю «Ahmad» , чаю з плодів шипшини чи з кореневища тирличу жовтого з різними концентраціями сахарози, n=4 -5. *Значення достовірно відрізняється від значення « 5% сахарози» 7 та #14 добу культивування з P< 0, 05. d. Значення достовірно відрізняється відповідного значення при цій же концентрації сахарози на 7 добу 8

20 Чай "Ahmad" * 7 доба Вміст поліфенолів, % 25 14 доба * * * 15 10 5 0 0. 5 10 24 20 16 12 8 4 0 0. 5 20 Вміст поліфенолів, % 1 5 10 20 Концентрація сахарози, % 6 5 7 доба 14 доба Шипшина 0 доба Тирлич 7 доба 14 доба 4 * 3 * 2 1 0 0. 5 10 20 Концентрація сахарози, % Рис. 5. Вміст поліфенолів у середовищі при вирощуванні чайного гриба на чаю «Ahmad» , чаю з плодів шипшини чи з кореневища тирличу жовтого з різними концентраціями сахарози, n=4 -5. *Значення достовірно відрізняється відповідного значення на цій же концентрації сахарози на 7 добу культивування з P < 0, 05. 9

0. 16 7 доба 14 доба Чай "Ahmad" Вміст флавоноїдів, , мкг-екв кверцетину на мл настою Вміст флавоноїдів, , мг-екв кверцетину на мл настою 0. 2 0. 12 0. 08 0. 04 * * * 0 0. 5 10 20 Концентрація сахарози, % 300 Шипшина 250 100 50 0 0. 5 Вміст флавоноїдів, , мкгекв кверцетину на мл настою 1 5 10 20 Концентрація сахарози, % 60 50 # # # 200 0 доба 7 доба 14 доба 0 доба Тирлич 7 доба 14 доба # # # 40 30 20 10 0 0. 5 10 20 Концентрація сахарози, % Рис. 6. Вміст флаваноїдів у середовищі при вирощуванні чайного гриба на чаю «Ahmad» , чаю з плодів шипшини чи з кореневища тирличу жовтого з різними концентраціями сахарози, n=4 -5 1) *Значення достовірно відрізняється відповідного значення на 7 добу та культивування з P < 0, 05, n=4 # 0 добу 10

Рис. 7. Концентрація сахарози прямого росту у середовищі при вирощуванні чайного гриба на чаю «Ahmad» , чаю з плодів шипшини чи чаї з кореневища тирличу жовтого з різними концентраціями сахарози, n=4 11

Рис. 8. Загальна антиоксидантна активність настою при вирощуванні чайного гриба на чаї «Ahmad» , чаї з плодів шипшини чи з кореневище тирличу жовтого з різними концентраціями сахарози, n=4. *Значення достовірно відрізняється відповідного значення на 7 добу з P< 0, 05. 12

Висновки 1. Оптимальна концентрація сахарози у середовищі для розвитку чайного гриба становить 5%. 2. Протягом культивування чайного гриба зростає вміст етанолу у настої. За вищої вихідної концентрації сахарози у настрої утворюється більша кількість спирту. 3. Протягом культивування чайного гриба на чаї “Ahmad” та відварі плодів шипшини р. Н настою знижується, що зумовлено утворенням чайним грибом кислот. Вміст кислот у настої є вищим при культивуванні чайного гриба на чаї з плодів шипшини. 4. Загальний вміст поліфенолів залишається незмінним при культивуванні чайного грибна на відварах плодів шипшини, але зростає при культивуванні чайного гриба на чаї «Ahmad» . 5. Концентрація флаваноїдів у настої знижується протягом культивування чайного гриба як на чаї «Ahmad» , так і на відварах плодів шипшини. 6. Загальна антиоксиданта активність настоїв знижувалася протягом культивування на чаї з плодів шипшини, проте зростала на відварах коренів тирличу. 13

Дякую за увагу ! 14

КІЛЬКІСНЕ ВИЗНАЧЕННЯ ВМІСТУ ПОЛІФЕНОЛІВ Дослідна проба + 20 мл 1% індигокарміну 20 мл чайного настою титрування 0, 1 н KMn. O 4 Контрольна проба + K Mn O 4 Колір змінюється від синього через зелений до жовтого Фіксується кількість KMn. O 4, який пішов на титрування дослідної і контрольної проби 2 мл 1% індигокарміну 20 мл Н 2 О 15

8 ВИЗНАЧЕННЯ ВМІСТУ ОЦТОВОЇ КИСЛОТИ Дослідна проба + 1 -2 краплі фенантруліну 10 мл чайного настою титрування 0, 1 н Na. OH Контрольна проба + 10 мл Н 2 О K Mn KM O 4 K n. O Mn 4 O 4 Колір змінюється до фіолетовомалинового Фіксується кількість Na. OH, який пішов на титрування дослідної і контрольної проби 1 -2 краплі фенантруліну 1 мл Na. OH = 0, 06 гоцтової кислоти

КІЛЬКІСНЕ ВИЗНАЧЕННЯ ВМІСТУ ФЛАВОНОЇДІВ КОЛОРИМЕТРИЧНИМ МЕТОДОМ Дослідна проба + 100 мкл чайного настою 900 мкл Н 2 О + 60 мкл 5% Na. NO 2 Через 5 хв інкубації + 60 мкл 10% Al. Cl 3 На 6 хв вносили 0, 4 мл 1 М Na. OH і доводили загальний об'єм дистильованою водою до 2 мл. Ретельно перемішати Комплекс оранжевого кольору Визначення ОД при довжині хвилі 510 нм 17

ВИЗНАЧЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ САХАРОЗИ В СЕРЕДОВИЩІ Дослідна проба Спостерігаємо заломлення світла на шкалі декілька капель Чайне середовище рефрактометр 18

ВИЗНАЧЕННЯ КІЛЬКОСТІ УТВОРЕННЯ ЕТАНОЛУ У ФЕРМЕНТОВАНОМУ НАПОЇ Дослідна проба + Чайне середовище 0, 2 мл. К 2 Сr 2 O 7 0, 2 мл. aцетатний буфер 0, 9 мл. 2 Н Н 2 SO 4 Ретельно перемішати Інкубація 120 хв. Визначення ОД при довжині хвилі 578 нм. 19