Екстракт гвоздики (Syzygium aromaticum) як натуральний біоконсервант у молоці: антимікробна та органолептична оцінка
DOI:
https://doi.org/10.31210/spi2026.29.02.13Ключові слова:
коров’яче молоко, біоконсервація, екстракт гвоздики, загальна кількість аеробних бактерій, антибактеріальна ефективність, органолептичні показникиАнотація
Харчова промисловість дедалі більше змагається за забезпечення біологічної безпеки продуктів, уникаючи використання штучних хімічних консервантів, які викликають серйозне занепокоєння щодо здоров’я споживачів. Метою цієї роботи було визначити поріг оптимальної концентрації спиртового екстракту гвоздики (Syzygium aromaticum), який забезпечує максимальний контроль чисельності бактерій в охолодженому коров’ячому молоці та успішне збереження його базових органолептичних показників. Для досягнення цього послідовні розведення спиртового та водного екстрактів оцінювали методом дифузії в агарі проти Staphylococcus aureus та Escherichia coli, а зразки інокульованого молока, що зберігалися за температури 4±1°C, контролювали за показником загальної кількості аеробних бактерій разом із проведенням описового сенсорного аналізу за дев’ятибальною гедоністичною шкалою. Експериментальні результати засвідчили, що необроблена контрольна група демонструвала найвище мікробне навантаження, досягаючи 6,29 та 7,17 log КУО/мл на першу та другу добу зберігання відповідно. Навпаки, внесення екстрактів гвоздики призвело до значного, залежного від концентрації, зниження кількості бактерій (p<0,05). Молоко з додаванням екстракту з максимальною концентрацією 100 % виявило найвищу антимікробну ефективність, забезпечуючи найнижчі показники загальної кількості аеробних бактерій – 3,65 та 4,36 log КУО/мл. Аналіз методом дифузії в агарі додатково підтвердив, що спиртовий екстракт має значно потужнішу антибактеріальну активність порівняно з водним варіантом, забезпечуючи більші зони затримки росту – 22 мм проти Staphylococcus aureus та 21 мм проти Escherichia coli, тоді як водний варіант сформував помірні зони діаметром 20 мм. Примітно, що за найнижчої концентрації 25 % жоден з екстрактів не виявив помітної пригнічувальної активності. Під час сенсорного оцінювання внесення спиртового екстракту в концентраціях 25 %, 50 % та 75 % не викликало статистично значущих змін (p>0,05) аромату, кольору чи консистенції молока. Проте рівень концентрації 100 % призвів до критичного органолептичного компромісу, достовірно погіршивши смак продукту (зниження з 8,6±0.54 до 7,4±0.19 балів) та його загальну прийнятність (зниження з 8,6±0.54 до 7,4±0.24 балів). На завершення, 75 % концентрація спиртового екстракту гвоздики є математично обґрунтованим оптимумом для біоконсервації молочної продукції, оскільки забезпечує достатній мікробіологічний контроль – знижуючи загальну кількість бактерій до 4,42 log КУО/мл на першу добу зберігання – без ризику відторгнення продукту споживачами.
Посилання
1. Özer, B. H., & Kirmaci, H. A. (2010). Functional milks and dairy beverages. International Journal of Dairy Technology, 63(1), 1–15. https://doi.org/10.1111/j.1471-0307.2009.00547.x
2. Mudgil, D., & Barak, S. (2019). Dairy-based functional beverages. In A. M. Grumezescu & A. M. Holban (Eds.), Milk-based beverages (pp. 67–93). Woodhead Publishing. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-815504-2.00003-7
3. Gomes, I. A., Venâncio, A., Lima, J. P., & Freitas-Silva, O. (2021). Fruit-based non-dairy beverage: A new approach for probiotics. Advances in Biological Chemistry, 11(6), 302–330. https://doi.org/10.4236/abc.2021.116021
4. Singh, B., Khamrui, K., Lodh, J., Debnath, A., & Prasad, W. (2017). Selection of levels of ingredients for the preparation of milk-coconut sweet based on sensory and instrumental colour attributes. Asian Journal of Dairy and Food Research, 36(2), 106–111. https://doi.org/10.18805/ajdfr.v36i02.7952
5. Yassin, M. T., Al-Askar, A. A., Mostafa, A. A.-F., & El-Sheikh, M. A. (2020). Bioactivity of Syzygium aromaticum (L.) Merr. & L.M.Perry extracts as potential antimicrobial and anticancer agents. Journal of King Saud University - Science, 32(8), 3273–3278. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2020.09.009
6. Liñán-Atero, R., Aghababaei, F., García, S. R., Hasiri, Z., Ziogkas, D., Moreno, A., & Hadidi, M. (2024). Clove essential oil: Chemical profile, biological activities, encapsulation strategies, and food applications. Antioxidants, 13(4), 488. https://doi.org/10.3390/antiox13040488
7. Cortés-Rojas, D. F., de Souza, C. R. F., & Oliveira, W. P. (2014). Clove (Syzygium aromaticum): a precious spice. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 4(2), 90–96. https://doi.org/10.1016/s2221-1691(14)60215-x
8. Taleuzzaman, M., Imam, S. S., & Gilani, S. J. (2020). Clove oil/eugenol as the nanotechnological perspective for healthcare applications. In S. S. Imam, S. J. Gilani, & M. Taleuzzaman (Eds.), Nanomedicine for bioactives (pp. 413–430). Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-15-1664-1_16
9. El-Saber Batiha, G., Alkazmi, L. M., Wasef, L. G., Beshbishy, A. M., Nadwa, E. H., & Rashwan, E. K. (2020). Syzygium aromaticum L. (Myrtaceae): Traditional uses, bioactive chemical constituents, pharmacological and toxicological activities. Biomolecules, 10(2), 202. https://doi.org/10.3390/biom10020202
10. El-Maati, M. F. A., Mahgoub, S. A., Labib, S. M., Al-Gaby, A. M. A., & Ramadan, M. F. (2016). Phenolic extracts of clove (Syzygium aromaticum) with novel antioxidant and antibacterial activities. European Journal of Integrative Medicine, 8(4), 494–504. https://doi.org/10.1016/j.eujim.2016.02.006
11. Hemalatha, R., Nivetha, P., Mohanapriya, C., Sharmila, G., Muthukumaran, C., & Gopinath, M. (2015). Phytochemical composition, GC-MS analysis, in vitro antioxidant and antibacterial potential of clove flower bud (Eugenia caryophyllus) methanolic extract. Journal of Food Science and Technology, 53(2), 1189–1198. https://doi.org/10.1007/s13197-015-2108-5
12. Mohamed, W. M., Hassoon, S. J., ALAni, K. A. M. A., & Ibrahim, A. K. (2021). Antibacterial effect of zinc oxide nanoparticle against some bacteria isolated from bovine milk of Diyala province. Biochemical and Cellular Archives, 21(1), 367–371. https://connectjournals.com/03896.2021.21.367
13. Habib, E., Awad, S., Shamsia, S., & Ziena, H. (2019). Physicochemical characteristics and antioxidant capacity of bio drinking yoghurt fortified with Salvia officinalis extract. Asian Journal of Biological Sciences, 12(3), 430–436. https://doi.org/10.3923/ajbs.2019.430.436
14. Clark, S., Costello, M., Drake, M., & Bodyfelt, F. (Eds.). (2009). The sensory evaluation of dairy products (2nd ed.). Springer New York. https://doi.org/10.1007/978-0-387-77408-4
15. SAS Institute Inc. (2010). SAS/STAT user's guide for personal computer (Release 9.13) [Computer software]. SAS Institute Inc.
16. Saad, A. M., Mohamed, A. S., El-Saadony, M. T., & Sitohy, M. Z. (2021). Palatable functional cucumber juices supplemented with polyphenols-rich herbal extracts. LWT, 148, 111668. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.111668
17. Ghazizadeh, S., Pourahmad, R., & Nateghi, L. (2021). Use of alcoholic extracts of chicory, clove and pomegranate peel in production of functional ice-cream with desirable quality. Journal of Food Biosciences and Technology, 11(1), 11–20. https://sid.ir/paper/968793/en
18. Saleena, L. A. K., Yusof, Y. A., Song, A. A.-L., In, L. L. A., Nyam, K. L., & Pui, L. P. (2024). Development of clove extract-fortified functional yoghurt powder using spray: drying. Journal of Food Measurement and Characterization, 18(4), 2776–2796. https://doi.org/10.1007/s11694-024-02358-4
19. Soares Farias, P. K., Fonseca, F. S. A. d., Martins, E. R., Sales, M. S. M., Leite, A. S., Oliveira, F. B. S. d., Mendes, P. M., Azevedo, A. M., Brandi, I. V., Durães, R. R., Ravnjak, J. M. A., Souza, C. N. d., Souto, C. d. A., & Almeida, A. C. d. (2022). The addition of Syzygium aromaticum essential oil preserves the microbiological and physicochemical quality of the fermented milk beverage during storage. International Journal of Advanced Engineering Research and Science, 9(5), 114–120. https://doi.org/10.22161/ijaers.95.9
20. Ahmed, L. I., Ibrahim, N., Abdel-Salam, A. B., & Fahim, K. M. (2021). Potential application of ginger, clove and thyme essential oils to improve soft cheese microbial safety and sensory characteristics. Food Bioscience, 42, 101177. https://doi.org/10.1016/j.fbio.2021.101177
21. Sharma, M., Mohan, V., Abraham, M., Joshy, P. J., & Reghuvaran, D. K. (2011). Antimicrobial screening of different extracts of South Indian medicinal plants of Meliaceae. Journal of Medicinal Plants Research, 5(5), 688–695. https://academicjournals.org/journal/JMPR/article-full-text-pdf/57C2E4A18748
22. Houghton, P., & Raman, A. (2012). Laboratory handbook for the fractionation of natural extracts (Softcover reprint of the original 1st ed. 1998). Springer Science & Business Media. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-5809-5
23. Liu, J., Mahmood, M. S., Abbas, R. Z., Dillawar, A., Nawaz, Z., Luqman, M., Abbas, A., Rehman, A. U., & Rafique, A. (2021). Therapeutic appraisal of ethanolic and aqueous extracts of clove (Syzygium aromaticum) and garlic (Allium sativum) as antimicrobial agent. Pakistan Journal of Agricultural Sciences, 58(1), 245–251.
24. Indiarto, R., Herwanto, J. A., Filianty, F., Lembong, E., Subroto, E., & Muhammad, D. R. A. (2024). Total phenolic and flavonoid content, antioxidant activity and characteristics of a chocolate beverage incorporated with encapsulated clove bud extract. CyTA - Journal of Food, 22(1). https://doi.org/10.1080/19476337.2024.2329144
25. Mostafa, A. A., Al-Askar, A. A., Almaary, K. S., Dawoud, T. M., Sholkamy, E. N., & Bakri, M. M. (2018). Antimicrobial activity of some plant extracts against bacterial strains causing food poisoning diseases. Saudi Journal of Biological Sciences, 25(2), 361–366. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2017.02.004
26. Al-Tawalbeh, D. M., Alawneh, J. M., Momani, W., & Mayyas, A. (2025). Comparative antibacterial activity of clove extract against Pseudomonas aeruginosa. BMC Complementary Medicine and Therapies, 25(1), 7. https://doi.org/10.1186/s12906-024-04740-7
27. Abdul Aziz, A. H., Rizkiyah, D. N., Qomariyah, L., Irianto, I., Che Yunus, M. A., & Putra, N. R. (2023). Unlocking the full potential of clove (Syzygium aromaticum) spice: An overview of extraction techniques, bioactivity, and future opportunities in the food and beverage industry. Processes, 11(8), 2453. https://doi.org/10.3390/pr11082453
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 В. М. Мохамед
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
