Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ И РАЗВЕДЕНИЯ ЧАЙНОГО ГРИБА

Изобретение относится к области биотехнологии, микробиологической, пищевой и перерабатывающей промышленности и может быть использовано для получения настоя чайного гриба.

Известен способ выращивания чайного гриба в 10% водном растворе сахара и чая путем отделения нижнего слоя гриба и переноса его в другую банку с последующим добавлением в инкубационную банку раствора чая и сахара (Хачатрян В. Чайный гриб. - Санкт-Петербург: Диля, 2007. - 160 с.).

Недостатком способа является длительная адаптация (гриб лежит на дне банки 3-4 дня, т.е. перебаливает из-за нанесенной во время пересева микроорганизма механической травмы) и вследствие этого удлинение срока созревания продукта - напитка чайного гриба. Кроме того, выемка гриба из банки, промывка и отделение необходимого слоя гриба от материнского организма и последующий уход за его развитием требуют осторожного обращения с грибом и усложняют способ.

Известен способ выращивания и разведения чайного гриба, включающий культивирование микроорганизма в условиях аэрации при температуре 23-25°C в слабом растворе чая с растворенным в нем сахаром, выдержку в течение 5-6 дней, процеживание и слив готового напитка чайного гриба в банку-приемник, отделение нижнего слоя гриба, промывку его кипяченой водой, добавление инкубационной жидкости и дальнейшее культивирование (Неумывакин И.П. Чайный гриб - природный целитель. Мифы и реальность. СПБ.: Издательство «Диля», 2013. С. 89-90, 93).

В этом способе выращивания и разведения чайного гриба, наиболее близком к предлагаемому, вследствие отделения нижнего слоя гриба, его промывания кипяченой водой и добавления инкубационной жидкости - слабого раствора чая с сахаром вновь запускается процесс первоначального брожения, т.е. в настое появляется винный спирт и углекислый газ, что приводит к длительности технологического процесса разведения чайного гриба (5-6 дней).

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в снижении длительности технологического процесса разведения чайного гриба и в повышении выхода готового напитка чайного гриба.

Для достижения этого технического результата в способе выращивания и разведения чайного гриба, включающем культивирование микроорганизма в условиях аэрации при температуре 23-25°C в слабом растворе чая с растворенным в нем сахаром, выдержку в течение 5-6 дней, процеживание и слив готового напитка чайного гриба в банку-приемник, в банку-приемник сливают 450-500 мл готового напитка чайного гриба, закрывают марлей и выдерживают при комнатной температуре 30-36 час до появления на поверхности напитка слоя чайного гриба, затем добавляют слабый раствор чая с растворенным в нем сахаром и доводят его до объема 1,5-2,0 л.

Признаками, отличающими предлагаемый способ выращивания и разведения чайного гриба от наиболее близкого к нему, являются слив в банку-приемник 450-500 мл готового чайного напитка с покрытием ее марлей, выдержка при комнатной температуре в течение 30-36 час до появления на поверхности напитка слоя чайного гриба, добавление слабого раствора чая с растворенным в нем сахаром и доведение его объема до 1,5-2,0 л, что позволяет снизить длительность разведения чайного гриба до 1,5-2,0 дней и повысить выход чайного напитка в 2-3 раза.

Принцип основан на том, что в инкубационной жидкости (напитке) кроме биологически активных веществ (органических кислот, ферментов, витаминов, минеральных веществ, смол, сапонина, холина, целлюлозы, хитиноподобных веществ, нуклеиновых кислот общего азота и др.) содержатся дрожжевые клетки и уксуснокислые бактерии, размножение которых временно заторможено - циклы их развития, и при попадании (переносе) их в свежую инкубационную среду происходит усиленное размножение микроорганизмов с формированием сложной микробной ассоциации в виде симбионтной массы (зооглии) гриба на поверхности инкубационной жидкости.

Технологический процесс выращивания чайного гриба осуществляется следующим образом.

Из 3-литровой банки, в которой в течение 6 суток выращивали чайный гриб Medusomyces Gisevii Lindau согласно известному способу, культуральную жидкость (напиток чайного гриба) сливают через слой марли или бытовое сито в объеме 500 мл, банку-приемник закрывают несколькими слоями марли. Банку-приемник с содержимым помещают в теплое (23-25°C) место подальше от окна для исключения попадания прямых солнечных лучей, выдерживают в течение 30-36 часов и инкубируют до образования на поверхности жидкости симбионтной биомассы (пленки) гриба.

После появления налета в банку вносят слабый раствор чая с растворенным в нем сахаром из расчета 100-120 г на 1 л кипяченой воды и доводят объем субстрата до 1,5-2,0 л. Степень созревания напитка определяют через каждые 2, 3, 4, 5, 6 дней, для этого напиток чайного гриба сливают через слой марли и проводят контрольное дегустирование.

Параллельно в контрольной банке выращивают гриб, приготовленный по известному способу, т.е. путем отделения нижнего слоя гриба, промывки его и переноса в банку-приемник с последующим добавлением инкубационной жидкости, и культивирования согласно известному способу.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Определение скорости образования биомассы (пленки) чайного гриба после переливания культуральной жидкости из готового гриба в банку-приемник. Для этого из банки, в которой в течение 6 сут был выращен чайный гриб по известному способу, переливают 0,5 л культуральной жидкости (напитка чайного гриба) путем процеживания через марлю (или сито) в банку-приемник. Банку-приемник с содержимым закрывают марлей и помещают в теплое место (23-25°C) для культивирования и ведут постоянное (ежедневное) наблюдение, регистрируя время появления характерной для штамма Medusomyces Gisevii Lindau пленки (зооглии). Результаты многочисленных повторностей опыта (до 10 раз) показали, что время появления характерной пленки - ассоциации микроорганизмов составляет 30-36 час (1,5-2,0 дня) после переноса культуральной жидкости в банку-приемник.

Пример 2. Определение скорости созревания разведенного чайного гриба по известному и предлагаемому способами.

Для этого используют две 3-литровые банки. В первую банку (контроль) помещают промытый нижний слой пленки, отделенной от материнского выращенного чайного гриба по примеру 1, в течение 6 сут и заливают 1,5-2,0 л слабого раствора чая с разведенным в нем сахаром из расчета 100-120 г на 1 л кипяченой воды.

В другую банку (опыт) переливают 500 мл готового напитка чайного гриба, полученного тоже путем выращивания гриба в течение 6 сут (время созревания напитка) по примеру 1.

Обе банки помещают в теплое место (23-25°C) и культивируют содержимое банок согласно известному способу, ведя динамическое наблюдение за развитием гриба в обеих банках.

По мере появления характерного налета (пленки) 30-36 час на поверхности культуральной жидкости в опытной банке в нее наливают слабый раствор чая с растворенным в нем сахаром из расчета 100-120 г на 1 л кипяченой воды и доводят объем до 1,5-2,0 л, и продолжают выращивание грибов в обеих банках в течение 6 сут, ежедневно сливая пробы напитка для дегустации продукта.

Установлено, что после переноса (пересева) нижнего слоя от материнского гриба в контрольную банку, заливки раствором и начала выращивания перенесенный гриб лежал на дне банки в течение 3 дней, а затем, постепенно всплывая, к концу 4 дня полностью всплыл на поверхность. Результаты дегустирования проб напитка в динамике показали, что полное созревание напитка чайного гриба в контрольной банке наступило на 6 день после начала инкубирования гриба. В отличие от контроля в опытной банке созревание напитка наступало на 2-й день после заливки опытной банки раствором сахара и чая, что в 2 раза ускоряет созревание напитка по сравнению с известным (контролем). При этом исключалась одна из ответственных и требующих осторожного и бережного обращения с грибом - продуцентом стадий - отделение дочерней пленки от материнской, промывки, переноса в банку-приемник. Предлагаемый способ обеспечивал сохранение энергии роста и размножения гриба из спор и мицелий без использования самой биомассы и обойти адаптационный период развития после перевода его в новые экологические условия.

Пример 3. Определение оптимального количества залива культуральной жидкости для воспроизведения (репродукции) чайного гриба без участия его биомассы.

Для этого берут ряд простерилизованных банок для культивирования гриба и наливают в них готовый напиток чайного гриба, приготовленный по примеру 1 в количестве 350 мл (1-я банка), 400 мл (2-я банка), 450 мл (3-я банка), 500 мл (4-я банка), 550 мл (5-я банка) и 600 мл (6-я банка).

По мере образования на поверхности культуральной жидкости характерного роста исходной культуры гриба банки заливают раствором чая с сахаром, содержимое банок культивируют по примеру 1, сливая в динамике пробы и определяя степень созревания напитка путем дегустирования.

Установлено, что вкус созревшего напитка (сильногазированного приятного на вкус кваса) появился в банке №3, 4, 5, 6 уже на 1-й день после заливки банок раствором сахара и чая, в то время как в банке №1 и 2 полное созревание напитка последовало на 4-5 сут после заливки питательного раствора. Увеличение количества переливаемой культуральной среды выше 500 мл (550, 600) не приводило к ускорению созревания напитка - пробы из этих банок по вкусу не отличались от таковых из банок №3 и 4.

Пример 4. Проверка эффективности выращивания чайного гриба предлагаемым способом по сравнению с известным.

Для оценки эффективности предлагаемого способа выращивания чайного гриба для получения напитка (кваса) проводили опыты с использованием пяти 3-литровых банок. В первые 4 банки переливали по 500 мл готового чайного напитка из банки, в которой в течение 6 сут выращивали чайный гриб с признаками полного созревания (вкус сильногазированного, приятного на вкус, кваса) чайного напитка. На дно 5-й банки клали отмытый и отделенный от материнского гриба нижний слой штамма-продуцента, во все банки заливали питательную среду (слабый раствор чая с сахаром и) до 2 л и выращивали содержимое банок в течение 6 сут, сливая в динамике пробы напитка для дегустирования.

Установлено, что полное созревание напитка в контрольной (банка №5) банке наступило на 6 сутки после начала инкубирования перенесенного в новую банку нижнего слоя от материнского гриба, заливки его питательным раствором и культивирования в стандартных условиях. При этом количество полученного напитка составляло 1,5 л (при заливке питательного раствора в объеме 2 л). В опытных банках №1-4, в которые переливали по 0,5 л готового напитка чайного гриба, инкубировали в течение 1,5-2-х дней с последующей заливкой питательным раствором до стандартного объема (2 л), полное созревание напитка наблюдалось на 1-е сут после заливки культуральной жидкости с питательным раствором.

Выход конечного продукта из 4 банок за 1 цикл выращивания при этом составлял 7,40 л (по 1,85 л из каждой банки), что в 4 раза больше, чем в контрольной. Учитывая, что за 6 дней (оптимальный срок созревания напитка чайного гриба при выращивании его в стандартных условиях, известный способ) в опытных банках удается производить полный цикл разведенного чайного гриба (получение полноценного напитка) трижды (по 1,5-2 дня выращивания на каждый цикл), общий выход конечного продукта составляет 22,20 л, что в 12 раз больше, чем при известном способе выращивания чайного гриба.

Приведенный расчет основан на том, что в реальных (бытовых) условиях обычно гриб выращивают не более чем в 1 банке, поскольку по мере старения гриба - продуцента для дальнейшего размножения (воспроизведения) гриба используют только молодой (нижний слой), выбрасывая другие слои.

Следовательно, из одного материнского гриба по известному способу можно получить материал только на 1 банку, а согласно предлагаемому способу - 4 банки (по 500 мл на каждую новую банку, поскольку в исходной банке объем чайного напитка составляет 2 л).

Ускорение развития гриба по предлагаемому способу по сравнению с известным объясняется тем, что при выращивании гриба по известному способу часть клеток штамма-продуцента с самого начала растет с максимальной скоростью (образование биомассы гриба), а у другой части рост отсутствует вследствие изменения питания, присутствия и накопления ингибиторов и продуктов метаболизма, т.е. часть микробной популяции в культуре находится в лаг-фазе, что обусловлено лимитирующими (пространственно-субстратно-физико-химическими) факторами. При перенесении культуральной жидкости в банку-приемник покоящиеся в субкультуре истощенные бактерии (дрожжи и уксуснокислые бактерии) попадают в новые условия (отсутствие лимитирующей биомассы гриба), изменение окружающих физических условий (увеличение объема культивируемой жидкости, повышение аэрации) приводит к укорочению лаг-периода с экспоненциальным увеличением числа клеток с синхронизацией деления клеток и переходом их в период максимальной скорости роста.

Таким образом, предлагаемый способ выращивания и разведения чайного триба позволяет снизить срок созревания разведенного чайного гриба в 3 раза и повысить выход готового напитка чайного гриба в 12 раз.