Вестник МГТУ, 2024, Т. 27, № 2.

Соколова О. В. и др. Базовые аспекты сохранности биологической целостности. В 60-70-х годах XX в. проводились исследования по режимам криоконсервирования кефирных грибков, в результате которых были разработаны режимы сублимирования кефирных биомасс, которые не приводят к гибели важных с точки зрения технологии и органолептики микроорганизмов и к разрушению кефирана. Технология была запатентована (Способ..., 1978) и не претерпела значительных изменений по настоящий момент. В условиях действующих предприятий, особенно крупных, постановка технологий сублимирования кефирных грибков не представляется возможной в связи с нерациональностью и высокой трудоемкостью. Эта технология энергозатратна, требует специального оборудования и особых условий проведения работы по сушке, а также специализированного персонала по обеспечению процесса. Высушивание как при повышенных, так и при пониженных температурах ведет к гибели части микробиома кефирных грибков, что приводит в свою очередь к потере целостности биосистемы. Такие кефирные грибки не восстанавливают активность и фактически деградируют после размораживания. Негативным является и проявление микробиального дисбаланса внутри целостной биосистемы. Именно поэтому в случае применения технологий замораживания для бактериальных биомасс перспективно применение так называемых "защитных сред" (Соколова, 2018). Вышеизложенные предпосылки легли в основу рабочей гипотезы о возможности предотвращения отмирания отдельных видов микроорганизмов при замораживании кефирных грибков в условиях защитных сред, что позволит сохранить целостность биосистемы. Цель работы - исследовать сохранность симбиотических бактериальных сообществ для производства кефира в условиях заморозки с применением защитных сред. Материалы и методы Предпосылкой исследования является потребность смоделировать условия, которые возможно реализовать на предприятиях в случае необходимости резервирования кефирных грибков или создания их криобанка. В связи с этим представляет интерес изучение влияния различных сред для заморозки на выживаемость кефирных грибков и восстанавливаемость их после дефростации. Из-за специфики межмикробного взаимодействия внутри целостной системы кефирных грибков для оценки выживаемости использовался подход шокового замораживания с различными веществами, обладающими криопротекторным потенциалом с последующей щадящей дефростацией и оценке комплекса характеристик. Объектами исследования являлись кефирные грибки, не подвергавшиеся замораживанию и замороженные без веществ, обладающих криопротекторным потенциалом, называемые далее защитными средами. В качестве защитных сред были выбраны: - обезжиренное стерильное молоко, - желатоза стерильная, - сахароза - 30%-й раствор стерильный. В качестве отрицательного контрольного образца использовали кефирные грибки, замороженные в стрессовой среде. Предназначение стрессовой среды - усилить негативные явления, проявляющиеся в период хранения при температурах ниже субкриоскопических вплоть до экстремальных. В качестве стрессовой среды использовали стерильную дистиллированную воду. Учитывая, что вода имеет свойство образовывать кристаллы льда, которые согласно рабочей гипотезе приведут к разрыву и разрушению кефирных грибков, использование именно такой среды позволит спровоцировать наиболее негативную ситуацию в условиях заморозки. Для удобства использовали условные обозначения для наименования защитных и стрессовой среды. Кефирные грибки, которые подвергали заморозке в стрессовой среде стерильной дистиллированной воды в работе названы группа "стресс"; три экспериментальные среды с потенциалом защитного действия названы "сах30", "мм" и "жел", что является стерильным 30%-м раствором лактозы мелкокристаллической ХЧ, обезжиренным стерильным молоком (обезжиренное стерильное молоко получали методом автоклавирования при температуре 110 °С в течение 3 мин) и желатозой соответственно. Контрольным образцом (контрольной группой) являлся кефирный грибок, который продолжали культивировать по принятой технологии. Навески кефирных грибков в асептических условиях помещали в полимерные пакеты для отбора проб, в которых смешивали с защитными и стрессовой средами, после чего замораживали. Поскольку кефирные грибки образуют кефиран разной формы и объема, сложно сделать равную выборку из биомассы без травмирования тела кефирных грибков. По этой причине было принято решение использовать объемно-массовые соотношения кефирных грибков к защитным средам. Исходя из предыдущего опыта работы с кефирными грибками, было определено соотношение кефирных грибков в защитной среде как 1 : 2. От культивируемого кефирного грибка отбирали части с массой приблизительно 30 г, помещали 258