CC BY
77
УДК 637.146.21:579.872.07
Новый белковый кисломолочный продукт
И. В. Бояринева, канд. тех. наук Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления
Введение
Интенсивное развитие в последние годы производства пробиотических продуктов обусловлено снижением адаптационной мощности у людей различных возрастных групп, что вызывается действием негативных внешних и внутренних факторов. Способность человека к мобилизации и управлению собственными силами организма является одним из основных рычагов в эволюционном развитии жизни на Земле [1].
Новой и приобретающей все более важное значение областью исследований является изучение механизмов, посредством которых пробиоти-ки влияют на естественные защитные системы. Приоритетной задачей человеческого организма является защита его от воздействия внешних факторов и патогенных микроорганизмов, вызывающих заболевания. Для этой цели организм человека располагает тремя основными защитными механизмами: это кишечная микрофлора и барьерный эффект; эпителий и слизь; неспецифический и специфический иммунитет.
Накопленные наблюдения показывают, что пробиотики могут оказывать влияние на защитные реакции организма в отношении патогенных микроорганизмов. Результаты ряда исследований, проведенных на животных и человеке, говорят о благотворном действии молочнокислых бактерий и кисломолочных продуктов на естественные защитные системы организма через три вышеуказанных механизма, одним из которых является иммунная система [2].
Ученые доказали, что пробиоти-ческие продукты следует применять не только для профилактики, но и для лечения практически всех заболеваний, в том числе заболеваний желудочно-кишечного тракта [1].
Свойства пробиотических препаратов и продуктов во многом обусловлены микроорганизмами, входящими в состав применяемых заквасок. Микрофлора заквасок влияет на формирование вкуса, запаха, консистенции ферментированного продукта, повышает его биологическую ценность и придает ему специфические, пробиотические и другие свойства. К основным группам микроорганизмов, используемым при производстве мо-
лочных продуктов, относят молочнокислые, пропионовокислые бактерии, бифидобактерии, уксуснокислые бактерии, дрожжи. В созревании сыров со слизевой поверхностью участвует заквасочный пигментообразующий микроорганизм слизи Brevibacterium lines [3].
В настоящее время большое внимание уделяется вопросам создания пробиотических продуктов с включением в них пропионовокислых бактерий.
Под влиянием пропионовокислых бактерий и их антигенов заметно повышается противовирусная и антибактериальная защита организма. В костном мозге при введении бактерий усиливается пролиферация предшественников моноцитов и их высвобождение в циркулирующую кровь.
Положительная роль пропионово-кислых бактерий как пробиотиков обусловлена образованием ими про-пионовой кислоты, минорных органических кислот, бактериоцинов и ферментов. Эти бактерии используют в сыроделии при производстве сыров с высокой температурой второго нагревания. В последние годы их стали вводить в состав заквасок при выпуске кисломолочных продуктов. Активизированные культуры последних обладают высокой биохимической активностью и ферментируют молоко без добавления стимуляторов роста [4, 5].
Некоторые ферментированные продукты на основе коровьего молока также могут быть отнесены к разряду продуктов для функционального питания, если в качестве заквасок для их приготовления используются специально селектированные микроорганизмы человеческого происхождения, придающие молоку доказанные лечебно-профилактические свойства. В питании детей старше 1 года большое место отводится кисломолочным продуктам, приготовленным путем сквашивания адаптированных молочных смесей специально подобранными штаммами молочнокислых бактерий (лакто- и бифидобакте-рий). В процессе жизнедеятельности молочнокислых бактерий, вносимых закваской, в кисломолочных продуктах накапливается комплекс биологически активных веществ: ферменты,
аминокислоты, молочная и уксусная кислоты, витамины, антибиотические вещества [6].
Бифидобактерии — это облигатная и доминирующая часть кишечной микрофлоры здорового человека и теплокровных животных. Она проявляет антагонистическую активность по отношению к патогенным, условно-патогенным и нежелательным микроорганизмам в кишечнике [7].
Снижение количества бифидобак-терий в кишечнике является одной из причин кишечных дисфункций у детей и взрослых. Оно ведет к нарушению минерального обмена, процессов кишечного всасывания, белкового и жирового обмена, к формированию хронических расстройств органов пищеварения.
Известно, что у детей широко распространены различные аллергические реакции, которые вызывают функциональные расстройства системы гуморального иммунитета и микроэкологической системы пищеварительного тракта. Назначение таким детям бифидосодержащих препаратов способствовало уничтожению потенциально патогенных бактерий в кишечнике и восстановлению бифи-дофлоры [8].
Анализ литературных данных показал, что пробиотические микроорганизмы играют значительную роль в диетическом и лечебном питании, так как выделяют ряд биологически активных веществ, активизирующих различные процессы в организме.
По мнению многих исследователей, многоштаммовые закваски устойчивы к неблагоприятным факторам среды и обладают более высокой активностью в сравнении с заквасками, приготовленными на отдельных культурах [9].
Цель исследования
Наши исследования были посвящены созданию серии новых пробиотических белковых продуктов на основе симбиотической закваски, состоящей из термофильного молочнокислого стрептококка, пропионовокислых бактерий и бифидобактерий. Для этого изучали технологические параметры производства сквашивания и обработки сгустка, а также качественные характеристики полученных биотворога и творожных изделий.
ПИТАНИЕ И ЗДОРОВЬЕ
Таблица 1
Динамика кислотообразования и количественного учета пробиотических культур
Температура заквашивания, °С Сквашивание Титруемая кислотность в конце сквашивания, °Т Кол-во пропионовокис-лых бактерий и бифидобактерий, к.о.е. в 1 см3
Опытные образцы Температура, °С Продолжительность, ч Органолептичес-кие показатели
Образец 1 35 35 12 80 Сгусток плотный, края ровные 107
Образец 2 37 37 11 83 То же 107
Образец 3 39 39 9 ч 20 мин 84 » 107
Контрольный образец 39 39 12 80 » 107
Таблица 2
Качественная характеристика биотворога и творожной массы
Характеристика кисломолочных продуктов
Показатель Биотворог Творожные изделия с пробиотическими свойствами
Внешний вид и консистенция Консистенция мягкая, рассыпчатая, незначительное отделение сыворотки Консистенция мягкая, мажущая, с наличием ощутимых частиц молочного белка и внесенного наполнителя
Вкус и запах Вкус чистый, кисломолочный, мягкий, освежающий, без посторонних привкусов и запахов Кисломолочный, мягкий, со вкусом и ароматом соответствующего наполнителя
Цвет Молочно-белый, равномерный по всей массе. Допускается кремовый оттенок Цвет не ярко выражен, соответствует наполнителю
Кислотность, °Т 212 208
Массовая доля влаги, % 71 65
Количество клеток пропионовокислых бактерий и бифидобактерий, к.о.е./г, не менее 107 107
БГ П (колиформы) в 0,01 г продукта Не допускаются Не допускаются
Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, в 25 г продукта Дрожжи, плесень в 1 г продукта То же » То же »
Объекты и методы исследований
Экспериментальные исследования проводились на кафедре «Технология молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров», в проблемной научно-исследовательской лаборатории Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления.
В работе использовали штаммы пропионовокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii subsp. Shermanii КМ 186, Propionibacterium freudenreichii subsp. Freudenreichii АС-2500, Propionibacterium freudenreichii subsp. Shermanii АС-2503, лиофили-зированную закваску прямого внесения DANISCO CHOOZIT TM ТА 61 LYO 50 DCU, в состав которой входит термофильный молочнокислый стрептококк Streptococcus thermophilus и бактериальный концентрат бифидобак-терий, в состав которого входит
штамм Bifidobacterium longm В379М.
Основные физико-химические и микробиологические показатели сырья, заквасок и кисломолочных продуктов определяли стандартными и общепринятыми в исследовательской практике методами.
Результаты и их обсуждение
Сущность большинства технологических приемов сводится к регулированию микробиологических процессов путем установления определенных температурных режимов, так как от них зависит качество готового продукта.
Чтобы правильно выбрать температурные режимы, необходимо детальное изучение физико-химических, биохимических процессов с учетом органолептических показателей. Важным фактором, влияющим на рост микроорганизмов, являются показатели титруемой и активной кис-
лотности. Реакция среды может изменить активность ферментов, что в свою очередь ведет к изменению биохимической активности микроорганизмов, вызывающих те или иные превращения в среде.
Температура культивирования является одним из основных физических факторов, регулирующих биологические процессы. На первом этапе исследований проводили культивирование микроорганизмов закваски при различных температурах - 35 °С, 37 °С, 39 °С и изучали влияние температуры на динамику кислотообразования и количественного роста пропионовокислых бактерий и бифи-добактерий. В качестве контрольного образца использовали заквасочную культуру невязкого термофильного молочнокислого стрептококка Streptococcus thermophilus. Результаты исследований представлены в табл. 1.
Анализ полученных данных свидетельствует о том, что температура культивирования 39 °С стимулирует активное развитие пробиотических микроорганизмов закваски и ускоряет процесс сквашивания. Это делает ее объектом для использования в производстве биотворога и на его основе - творожных изделий. В качестве дополнительных ингредиентов для приготовления творожных изделий в ассортименте использовали курагу, изюм, чернослив.
Качественная характеристика биотворога и творожных изделий представлена в табл. 2.
Полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что новые белковые пробиотические продукты характеризуются хорошими ор-ганолептическими показателями -имеют приятный кисломолочный вкус, мягкую, рассыпчатую консистенцию и содержат высокое количество клеток бифидобактерий и пропионовокислых бактерий - 107 к.о.е. в см3.
Изучен процесс хранимости кисломолочных продуктов. При хранении отмечено незначительное повышение кислотности в исследуемых образцах, Очень важно, что при хранении творожных изделий сохраняется высокое количество жизнеспособных клеток пробиотических культур и низкий уровень развития БГКП, дрожжей и плесени в образцах. Это связано с тем, что в процессе хранения пробио-тические микроорганизмы синтезируют значительное количество антибиотических веществ, которые препятствуют развитию БГКП, дрожжей и плесени. С учетом высоких санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к молочным продуктам, оптимальный срок хранения
биотворога и творожных изделий при температурном режиме 4...6 °С составляет 5 сут.
Выводы
1. Доказана возможность получения симбиотической закваски на основе термофильного молочнокислого стрептококка, пропионовокислых бактерий и бифидобактерий.
2. Установлено, что симбиотичес-кая закваска обладает высокой биохимической активностью.
3. Получены новые белковые кисломолочные продукты с высоким содержанием жизнеспособных клеток пробиотических культур 107 к.о.е. в 1 г продукта.
4. Изучен процесс хранимости белковых кисломолочных продуктов. Установлен срок их гарантированного хранения - 5 сут при температурном режиме 4.6 °С.
ЛИТЕРАТУРА
1. Майоров, A.A. Использование информационных технологий при создании молочных продуктов на примере выработки твердых сычужных -сыров / А.А. Майоров // Пища. Экология. Качество. - Новосибирск, 2001. - 22 с.
2. Хавкин, А.И. Пробиотические продукты питания и естественная защитная система организма / А.И. Хавкин // Лечащий врач. - 2009. -№ 8. - С. 84-86.
3. Горбатова, К.К. Влияние тепловой обработки на состав молока / К.К. Горбатова // Переработка молока. - 2003. - С. 33.
4. Свириденко, Ю.Я. Функциональные молочные продукты / Ю.Я. Свириденко // Сыроделие и маслоделие. - 2004. - 39 с.
5. Федорович, М.П. Мембранные технологии в молочной промышленности / М.П. Федорович //
Переработка молока. - 2004. -39 с.
6. Роль пребиотиков и пробиотиков в функциональном питании детей / Н.А. Коровина [и др.] // Лечащий врач. - 2005. - № 5.
7. Брагинский, В.И. Применение гравитационного отстаивания при изготовлении кислотно-сычужных сыров/ В.И. Брагинский, А.М. Осин-цев // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: Вып. 3 (сборник научных трудов) - Кемерово, 2010. - 35 с.
8. Шендеров, Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание / Б.А. Шендеров. - М.: Грантъ, 2001. - 288 с.
9. Хамагаева, И.С. Исследование пробиотических свойств комбинированной закваски / И.С. Хамагаева, И.В. Бояринева, Н.Ю. Потапчук // Техника и технология пищевых производств. - Кемерово, 2013. - № 1. -С. 1-5.
Новый белковый кисломолочный продукт Ключевые слова
белковый кисломолочный продукт, бифидобактерии, пробиотические свойства, пропионовокислые бактерии.
Реферат
В настоящее время проблема изучения микробной экологии человека выдвигается в разряд наиболее актуальных и перспективных. Разработка и массовое использование про биотиков и пробиотических продуктов является микроэкологическим базовым приемом поддержания физического и духовного здоровья населения, увеличения продолжительности и активности жизни людей и важнейшей предпосылкой появления нового здорового поколения.
В связи с этим перед молочной промышленностью в XXI веке стоит перспективная научно-техническая проблема - совершенствование и выход на новый качественный уровень производства и использования микроорганизмов-пробиоти-ков.
Микроорганизмы, входящие в состав пробиотиков, хорошо приживаются в естественной среде и продуцируют биологически активные вещества: витамины, антибиотики, ферменты и другие метаболиты. Они тонким слоем покрывают эпителий слизистых оболочек, вытесняют условно-патогенную микрофлору, нормализуют физиологические процессы, предотвращают расстройства органов пищеварения, что способствует улучшению усвоения пищи и повышает резистентность организма.
Бифидобактерии и пропионовокислые бактерии обладают рядом положительных свойств, позволяющих рекомендовать их для широкого применения при производстве кисломолочных продуктов. Актуальным является создание комбинированной закваски на основе бифидобактерий и пропионовокислых бактерий для получения кисломолочных продуктов с высокими пробиотическими свойствами. В статье представлены результаты исследований культивирования пропионовокислых бактерий и микроорганизмов симбиотической закваски на основе термофильного молочнокислого стрептококка, пропионово-кислых бактерий и бифидобактерий в молочной смеси. Следует отметить, что новые белковые кисломолочные продукты содержат высокое количество клеток пробиотических культур -107 к.о.е. в 1 г.
Авторы
Бояринова Ирина Валерьевна, канд. техн. наук, Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, 680000, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, д. 134, ttfakultet@gmail.com
New Protein Fermented Milk Products Key words
propionic acid bacteria, bifidobacteria, probiotic properties, protein milk product.po
Abstracts
At the moment the problem of studying the microbial ecology of man extends into the category most relevant and promising. Development and widespread use of probiotics and probiotic products is Microecological basic techniques of maintaining physical and mental health, prolonging life and activity of the elderly and the most important prerequisite for the emergence of a new healthy generation.
In this regard, before the dairy industry in the XXI century is worth promising scientific and technical problem - improving and exit to the next level of production and use of probiotic microorganisms.
Microorganisms belonging to the probiotics, well adapted in the natural environment and produce biologically active substances: vitamins, antibiotics, enzymes and other metabolites. They cover a thin layer of mucosal epithelium displace pathogenic microflora, normalize physiological processes, prevent disorders of the digestive system, which helps to improve digestion and increases the body's resistance.
Propionic acid bacteria and bifidobacteria have a number of positive properties that allow to recommend their widespread use in the manufacture of dairy products. Actual creation is based on the combination of the leaven of propionic acid bacteria and bifidobacteria to produce dairy products with high probiotic properties. The article presents the results of research and cultivation of propionic acid bacteria symbiotic microorganisms ferment based on lactic streptococcus thermophilus, propionic acid bacteria and bifidobacteria in the milk mixture. It should be noted that the new protein milk products contain high amounts of cell cultures of probiotic cfu 107 1 g.
Authors
Boyarinova Irina Valeryevna, Candidate of Technical Science, East-Siberia State University of Technology and Management, 134, Tikhookeanskaya St., Khabarovsk, 680000, ttfakultet@gmail.com
