Методология оценки эффективности фунгицидов для сыров

Совершенствование способов использования фунгицидов для защиты поверхности твердых натуральных сыров от развития плесени является одной из актуальных проблем практики отечественного сыродельного производства, имеющей большое значение при решении вопросов безопасности питания, экологической чистоты и трудоёмкости этой группы технологий переработки молока.
Научные аспекты актуальности решения отмеченной проблемы обусловлены отсутствием единого научно обоснованного методологического подхода к совершенствованию существующих и созданию новых рецептур и технологий, обеспечивающих оптимальные параметры применения фунгицидов в отрасли, а также – надежного средства прогнозирования эффективности соответствующей стадии производства.
Целью настоящей работы являлось создание одного из основных элементов методологии прогнозирования эффективности и корректировки функциональности фунгицидных составов, учитывающей их технико-экономические характеристики, при производстве сычужных сыров на стадии созревания.
В качестве натуральной модельной среды были выбраны образцы сыров, представляющие собой бруски продукта в виде параллелепипедов, предварительно вырезанные из центральной части головок сыра традиционной формы и размеров. Идентичность состава модельных образцов сыра для одной серии опытов обусловлена тем, что они вырезались из одной головки сыра кондиционной зрелости.
Размер модельных образцов сыра составлял: длина – (50 ± 3) мм; ширина – (15±2) мм; высота – (60 ± 5) мм. Для их приготовления использовали головки костромского сыра, выработанного на Экспериментальном сыродельном заводе (ЭСЗ) СибНИИС.
Для одной серии опытов создавались одинаковые условия внешней среды: образцы подвергались одновременной контаминации плесневыми грибами и последующей обработке исследуемыми фунгицидными составами. При изучении взаимодействия фунгицидных составов с сырно  массой использовалось традиционное антимикотическое соединение - Сорбиновую кислоту (СК), а также новый российский противоплесневый препарат (ПП) микробного синтеза. Эффективность действия фунгицидных составов на модельных средах изучали после обработки образцов сыра растворами исследуемых соединений в этиловом спирте. Для этого опытные образцы сыра окунались (от 0,5 до 1,0 с) в исследуемые растворы и затем размещались в эксикаторе на перфорированной вставке. Контролем служили образцы сыра, не подвергшиеся фунгицидной обработке, а также образцы, обработанные этанолом или суспензией сорбиновой кислоты. Инокуляцию модельных образцов осуществляли непосредственно в камерах для созревания сыров на ЭСЗ института. Таким образом моделировались условия созревания сыра.
В качестве тест-организмов при изучении эффективности фунгицидных составов использовались изоляты наиболее резистентных к действию антимикотических препаратов естественные ассоциации плесневых грибов, выделенные с поверхности твердых сыров, выработанных на предприятиях Алтайского края. Каждый вариант опыта выполнялся в трехкратной повторности. Для обработки результатов исследований использовалась стандартная компьютерная программа Excel 2001. Результаты определения эффективности исследованных составов ПП и СК представлены на рис. 1 и 2, соответственно.

Как видно из представленных рисунков наибольшую продолжительность грибоустойчивого состояния поверхности (ПГСП) исследованных образцов сыра (до 48 суток) обеспечили фунгицидные составы на основе ПП. Средние значения ПГСП для концентрации ПП в защитном растворе 0,5 % составило 41,7 суток, а для растворов с МД ПП 1,0 % и 2,0 % - 43,0 и 47,3 суток, соответственно. Максимальное значение ПГСП образцов сыра, обработанных растворами СК, составило 23 суток. Средние значения этого показателя для растворов с СК составило: для МД фунгицида 1,0 % - 20,7 суток, а для составов с МД - 2,0 % и 4,0 %- 21 сутки и 22,7 суток.
Контрольные образцы сыров, необработанных защитными составами, заплесневели на (7 – 8) сут. после посолки, обработанны  этанолом – на (16 – 18) сут. ПГСП образцов сыра, на которые наносилась ВСС СК, составила от 32 до 35 суток (среднее значение – 33,0 сут.).
Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что защитные составы на основе этанольных растворов ПП в условиях опыта обеспечили наибольшую ПГСП образцов сыра, в сравнении с аналогичными составы на основе растворов и ВСС СК.
Сопоставляя эти результаты с ранее установленными данными о величине минимальной ингибирующей концентрации (МИК) ПП, равной 0,01 % и МИК СК, составляющей 0,1 % (собственные данные, получены в опытах с одинаковыми параметрами питательных сред и условиями культивирования тест-организмов), можно косвенно оценить вклад процессов диффузии каждого из исследуемых фунгицидных компонентов в эффективность способов их применения. Для того, что бы оценить это в сопоставимых числовых значениях, введем понятие «Технологически обоснованное превышение концентрации фунгицида» (ТО ПКФ), представляющее собой частное от деления «Рабочей концентрации» (РК) фунгицида на величину его «Минимальной ингибирующей концентрации» (МИК): ТО ПКФ = РК/МИК (1.)
Для упрощения последующего использования в тексте заменим аббревиатуру ТО ПКФ на коэффициент Тп.
Используя формулу 1 для интерпретации результатов предыдущих опытов можно получить следующие данные для составов на основе растворов ПП:
Тп ПП (0,5) = 50; Тп ПП (1,0) = 100; Тп ПП (2,0) = 200;
Для составов на основе растворов СК этот коэффициент будет равен:
Тп СК (1,0) = 10; Тп СК (2,0) = 20; Тп СК (4,0) = 40;
Состава на основе ВСС СК будет иметь следующий коэффициент:
Тп ВСС СК (8,0) = 80.
Полученные коэффициенты и результаты изучения ПГСП сведем в таблицу 1. В графическом виде зависимости ПГСП от величины коэффициента Тп приведены на рис. 3 (для растворов СК), и на рис. 4 (для растворов ПП).

Несмотря на относительно низкую информативность представленных графиков, они легко описываются уравнениями регрессии линейного вида:
Y ПП = 0,0381 Х + 22,25 (2.);
Y СК = 0,0693 Х + 2,55 (3.).
где: 
Y ПП - продолжительность грибоустойчивого состояния поверхности образцов сыра, обработанных растворами ПП в этиловом спирте;
Y СК - продолжительность грибоустойчивого состояния поверхности образцов сыра, обработанных растворами сорбиновой кислоты в этиловом спирте;
Х - величина коэффициента Тп.
Используя полученные уравнения 2 и 3 можно установить, что при величине коэффициента Тп для растворов СК равной 50 условным единицам ему будет соответствовать ПГСП равная 5,7 сут., в то время как при той же величине коэффициента Тп для растворов ПП поверхность образцов сыра будет защищена от плесневения на срок 24,1 сут.
В результате сравнения полученных данных можно сделать вывод о том, что в условиях эксперимента эффективность спиртовых растворов ПП при подавлении развития плесени на поверхности образцов сыра была более чем в четыре раза больше чем у аналогичных образцов СК.
В тоже время, если использовать предложенный принцип сравнения функциональности пищевых ингибиторов плесени с помощью предварительно получаемых элементов математических моделей, учитывающих их биологическую активность и способность диффундировать в субстрат на реальном виде продукта при соответствующих условиях его производства, эффективность применения фунгицидов в сыроделии можно значительно повысить.
Таким образом, рассматриваемый способ, как совокупность модельных экспериментов и система получения на их основе математических зависимостей, предлагается в качестве основного элемента методологии сравнительной оценки эффективности применения пищевых ингибиторов плесени.
Использование этого методологического принципа предполагает не только прогнозирование эффективности, но, при необходимости, и возможность корректировки функциональности защитных составов за счет изменения рецептуры с учётом их технико-экономических характеристик и предполагаемых условий использования при производстве сычужных сыров на стадии созревания.

В.В. Ткаченко
ГНУ СИБНИИ СЫРОДЕЛИЯ СО РАСХН, Барнаул