Biotechnological potential of lactic acid bacteria during fermentation of the plant base for an alternative emmer drink | Биотехнологический потенциал молочнокислых бактерий при ферментации растительной основы альтернативного напитка из полбы

English. The properties of Lactobacillus acidophilus BZ-AB culture, strains of Limosilactobacillus fermentum B28, Lactiplantibacillus рlantarum B4, and mixtures of them were studied to select cultures ensuring the optimal biotechnological process and to obtain a fermented alternative drink from high-quality emmer. The saccharolytic activity of bacteria was assessed by the rate of the changes in the optical density of Hiss medium with soluble sugars at a wavelength of 490 nm. The acid-forming activity of the cultures was determined by pH dynamics in the fermented mixture. The number of bacterial cells was calculated by the Vinogradsky – Brid method. The organoleptic properties of the hydrolysate were assessed on a pre-developed five-point scale. It has been shown that lactic acid bacteria require soluble sugars for effective development. Their growth is provided by emmer flour hydrolysate with a maltose content of 23.66 g/dm3, glucose content of 9.90 g/dm3, and alpha-amine nitrogen content of 85.48 mg/100 g ensures, and it can be used as a vegetable base of a fermented beverage. It was found that, during fermentation of emmer hydrolysate, Lb. acidophilus BZ-AB lowers the pH level of the mixture to 4.5 ±0.1 for 5 hours, Lpb. plantarum B4 and Lilb. fermentum B28 – for 6 and 8 hours, accordingly, and a mixture of Lpb. plantarum B4 + Lilb. fermentum B28 in a ratio of 1:1 – for about 5.5 hours. The number of all the cultures in the fermented emmer flour hydrolysate reached the level of 10E9 cell/cm3. Mixing Lpb. plantarum B4 and Lilb. fermentum B28 in a ratio of 1:1 leads to an increase in the rate of acid formation and an increase in the number of cells compared with pure cultures commensurate with the indicators of Lb. acidophilus BZ-AB, as well as to achieve significantly higher scores of falvour for fermented hydrolysate. It has been established that Lb. acidophilus BZ-AB, Lpb. plantarum B4, and the mixture of Lpb. plantarum B4 and Lilb. fermentum B28 can be used for the fermentation of the plant base from emmer. The mixture of Lpb. plantarum B4 and Lilb. fermentum B28 has the highest biotechnological potential.

Russian. Исследовали свойства культуры Lactobacillus acidophilus БЗ-АВ, штаммов Limosilactobacillus fermentum В28, Lactiplantibacillus рlantarum В4 и их смеси с целью отбора культур, обеспечивающих оптимальное течение биотехнологического процесса и получение ферментированного альтернативного напитка из полбы высокого качества. О сахаролитической активности бактерий судили по скорости изменения оптической плотности сред Гисса с растворимыми сахарами при длине волны 490 нм. Кислотообразующую активность культур определяли по динамике рН ферментируемой смеси. Количество бактериальных клеток подсчитывали методом Виноградского–Брида. Органолептические свойства гидролизата оценивали по пятибалльной шкале. Показали, что молочнокислым бактериям для эффективного развития требуются растворимые сахара. Гидролизат полбяной муки с содержанием мальтозы 23,66 г/дм3; глюкозы 9,90 г/дм3; альфа-аминного азота 85,48 мг/100 г обеспечивает их рост и может использоваться как растительная основа ферментированного напитка. Установлено, что при ферментации полбяного гидролизата Lb. аcidophilus БЗ-АВ понижает уровень рН смеси до 4,5 ±0,1 за 5 ч, Lpb. рlantarum В4 и Lilb. fermentum В28 – за 6 и 8 ч соответственно, а смесь Lpb. рlantarum В4 + Lilb. fermentum В28 в соотношении 1:1 – примерно за 5,5 ч. Число клеток всех культур в ферментированном гидролизате муки полбы достигало уровня 10E9 кл./см3. Смешивание Lpb. рlantarum В4 и Lilb. fermentum В28 в соотношении 1:1 привело к повышению скорости кислотообразования и увеличению количества клеток по сравнению с чистыми культурами соизмеримо с показателями Lb. аcidophilus БЗ-АВ, а также к достижению наиболее высоких показателей вкуса и запаха ферментированного гидролизата. Установлено, что культуры Lb. аcidophilus БЗ-АВ, Lpb. рlantarum В4 и смесь Lpb. рlantarum В4 + Lilb. fermentum В28 могут использоваться для ферментации растительной основы из полбы. Наиболее высокий биотехнологический потенциал имеет смесь Lpb. рlantarum В4 + Lilb. fermentum В28.