Тема № 10. Функциональные ингредиенты 4 страница

Подобранный состав модельной среды обеспечивает рост бифидобактерий в процессе ферментации. Количество жизнеспособных клеток составляет не менее 1*10 КОЕ/мл, что соответствует требованиям к пробиотическим продуктам.

Использование растительных ингредиентов в свежем и консервированном виде позволяет улучшить пищевую ценность продуктов и придать необходимые вкусовые оттенки.

Десертные продукты с иммобилизованными пробиотиками.
Иммобилизация-это фиксация низкомолекулярных лигандов, макромалекул, клеточных аргонелл или клеток. Наибольшее применение получил метод включения клеток в полимеры различной природы.
Авторами проведены исследования по разработке десертного продукта, в составе которого наряду с молочными компонентами используются растительные ингредиенты, а также иммобилизированные пробиотические культуры (Lacidophilum и Bifidum). Для иммобилизации бактериальные клетки капсулировали в гели желатина, натурального белкового продукта, состоящего из смеси полипептидов с различной молекулярной массой, не имеющего вкуса и запаха.

На опытной установке суспензию бактериальных клеток смешивали с раствором желатина при 40-42⁰С , капсулировали в охлаждённый раствор хлористого натрия при постоянном помешивании и выдерживали 20 мин. для затвердевания. Затем отвергали термической обработке при щадящем режиме (45-50⁰С) и интенсивному замораживанию.

При производстве десертного продукта иммобилизованные пробиаатические микроорганизмы используют в качестве закваски в процессе ферментации молочной смеси при 38-40⁰С в течение 6-7 ч. до образования достаточно прочного сгустка и достижения pH 4,5-5.
Изучена возможность использования в составе десертного продукта растительных компонентов (рисовой и овсяной муки) в качестве пребиотических веществ. Изучены энергия кислотообразования и время свертывания молочно-растительной смеси в их присутствии. Оба компонента ускоряют процесс получения сгустков, однако качественные показатели различные. Наибольшие активность и жизнеспособность в процессе ферментации проявляют культуры ацидофильной палочки в среде с рисовой мукой. В качестве пребиотика можно использовать оба растительных компонента в количестве от 3 до 5 %.

Итогом исследований стала разработка биотехнологии десертных рисового и овсяного продуктов с фруктовыми наполнителями с пролонгированной хранимоспособностью при сохранении пробиотических свойств, поскольку иммобилизация клеток позволяет поддержать их жизнеспособность и в неблагоприятных условиях.

Использование иммобилизованных культур для ферментации молочно-растительной смеси обеспечивает высокое содержание жизнеспособной микрофлоры после термизации, что позволяет охарактеризовать десертный продукт как пробиотический. Разработанный десертный продукт включает натуральные растительное сырье и вкусо-ароматические ингредиенты. Он рекомендуется как для массового, так и специального питания, стимулируя обменные процессы. Таким образом, иммобилизация пробиотических культур позволяет поддержать жизнеспособность клеток в неблагоприятных условиях и открывает возможности создания функционально питания.

Пробиотики в технологии кисломолочного мороженого.

Продукты здорового питания содержащиеся в своем составе пробиотические культуры, оказывают регулирующее действие на микрофлору кишечника человека. Основными задачами при разработке новых видов профилактических молочных продуктов являются подбор штаммов пробиотических культур и изучение закономерностей их развития.

Замедленное развитие пробиотических культур в смесях для мороженого обусловлено тем, что высокие концентрации сахарозы в стандартных рецептурах повышают осмотическое давление. Поэтому изучали влияние массовой доли сахарозы в смесях для мороженого на развитие пробиотических культур.

В первом этапе исследования проводили изучение развития монокультуры L.acidophilus в смесях для мороженого со стандартной и пониженными массовыми долями сахарозы. Массовая доля жира в смесях для мороженого составляла 4%. Ферментацию смеси осуществляли при температуре 37⁰С в течении 5ч, контролируя изменения титруемой кислотности и количество клеток молочнокислых микроорганизмов. Объем инокулята в ферментированных смесях составляет 5%.

Одним из направлений совершенствования технологии получения пробиотических продуктов с заданными свойствами является применения не одного отдельно взятого штамма, а симбиотических сочетаний нескольких штаммов разных видов микроорганизмов. Это позволяет получать продукты с оригинальными органолептическими показателями, достигать увеличения биохимической активности одного штамма в присутствии другого и вследствие этого обеспечивать снижение продолжительности ферментации. Были проведены исследования по созданию консорциумов пробиотических культур для применения в технологии мороженого.

Ферментацию смесей проводили новым штаммом L.rhamnosus в консорциуме с другими штаммами молочнокислых микроорганизмов, обладающих высокой энергией кислотообразования и активностью сквашивания. Процесс ферментации смеси проводили при 37⁰С в течении 7 ч. В результате чего монокультура L.acidophilus и консорциум культур развиваются интенсивнее при сниженных концентрациях сахарозы.

Присутствие в смеси стандартного количества сахарозы на два порядка сдерживало развитие стартовых культур. Поэтому было предложено поэтапное внесение сахарозы: на первом этапе вносить некоторую часть сахарозы не снижающую существенно интенсивность развития стартовых культур в процессе ферментации, а на втором – в ферментированную смесь вносить необходимое по рецептуре количество сахарозы в виде сиропа.

В результате аппроксимации экспериментальных данных степенными трехпараметрическими зависимостями между титруемой кислотностью и временем ферментации в смесях для мороженого различного состава были установлены закономерности влияния массовой доли сахарозы на кинематику ферментации смесей для мороженого монокультурой L.acidophilus и консорциумом пробиотических культур.

Контрольные вопросы

1. Функциональные ингредиенты, вводимые в состав пищевых

продуктов с целью придания им функциональных свойств.

2 Пробиотические молочные продукты

Рекомендуемая литература

1.Перспективные направления создания продуктов функционального назначения на основе животного сырья. Шванская И.А. ФГБНУ "Росинформагротех". Год издания: 2013

2.Functional Foods and Nutraceuticals. Aluko, Rotimi E. New York, NY etc. : Springer. 2012г

Тема № 12. Пребиотические и симбиотикие молочные продукты

План лекции:

12.1 Пребиотические молочные продукты

12.2 Симбиотические молочные продукты

12.1 Пребиотические молочные продукты

Молочная сыворотка — это белково-углеводное сырье, получаемое при производстве творога, сыра, казеина. По полезности она превосходит даже молоко, так как биологическая ценность белка сыворотки выше биологической ценности казеина. Коэффициент эффективности ее составляет 3,0—3,2, а казеина — 2,5. В молочной сыворотке содержится более 200 жизненно важных питательных и биологически активных веществ, необходимых для полноценного развития и функционирования организма. Сывороточные белки используются организмом для структурного обмена, в основном регенерации белков печени, образования гемоглобина и плазмы крови.

Разработан довольно широкий ассортимент напитков из молочной сыворотки. Диетические свойства творожной сыворотки используют при изготовлении продуктов для диабетиков. При пониженной кислотности желудочного сока и дискомфорте творожную сыворотку применяют в натуральном виде либо как разведенные концентраты.

Разработаны напитки безалкогольные и слабоалкогольные, лечебно-профилактического и тонизирующего действия, в которых использованы отвары и настои трав или сборов, усиливающие целенаправленные лечебные свойства сыворотки.

Разработана технология ферментативного гидролиза лактозы препаратом бета-галактозидазы до моносахаридов глюкозы и галактозы и получения сладких сывороточных сиропов с массовой долей сухих веществ до 70%. Производство сывороточных сиропов позволяет комплексно использовать основные наиболее ценные компоненты сыворотки — лактозу и сывороточные белки. Такие сиропы, обогащенные хорошо усвояемой глюкозой и биологически ценными сывороточными белками, являются высококачественными заменителями сахарозы в производстве широкого ассортимента продуктов.

Продукт содержит пробиотические микроорганизмы, которые благотворно влияют на состав и биологическую активность микрофлоры кишечного тракта. Учитывая высокое содержание легкоусвояемых сывороточных белков (альбумина и глобулина), а также активных клеток бифидобактерий в сочетании с бифидогенным фактором — лактулозой, наиболее целесообразно использование биопасты в качестве диетического продукта, особенно при заболевании детей дисбактериозом.

Применение сыворотки с хитозаном позволяет максимально ослабить сывороточные тона во вкусе и запахе. Напитки, обогащенные хитозаном и его производными, представляют особый интерес в качестве продуктов функционального направления. Другим направлением переработки подсырной сыворотки с применением хитозана является производство желе. Хитозан как природный полисахарид способен образовывать стойкие гели, в том числе в молочном сырье. На этом свойстве основано производство структурированных многокомпонентных систем: пудингов, муссов, желе с различными натуральными или идентичными натуральным компонентами. При исследовании реологических свойств (вязкость и предельное напряжение сдвига) систем, содержащих хитозан и желатин в различных соотношениях, установлено, что хитозан повышает вязкость и адгезию молочной сыворотки, ускоряя процесс желчеобразования в несколько десятков раз. Внесение системы хитозан/желатин в подсырную сыворотку приводит к улучшению реологических свойств, о чем свидетельствуют уплотнение и упрочнение структуры желе, а также монолитность охлажденного продукта. За счет использования фруктового сока желе получается разноцветным и многослойным. При помощи коллоидных растворов хитозана можно эффективно выделять сывороточные белки в нативном состоянии. Хитозан в виде коллоидного раствора, приготовленного на 1%-ной уксусной кислоте или кислой сыворотке, рекомендуется использовать для осветления порожной молочной сыворотки. Получены положительные результаты но осветлению подсырной сыворотки и определены оптимальные параметры процесса. Осажденный белок можно добавлять в творожные изделия, пасты, суфле, муссы, кисломолочные и другие продукты с целью обогащения сывороточными белками и хитозаном.

Разработана технология производства структурированного продукта повышенной пищевой и биологической ценности — молочного с использованием молочной сыворотки, пектина, лактулозы, других пищевых функциональных добавок и наполнителей. Молочные компоненты в сочетании с пектином способствуют выводу из организма человека солей тяжелых металлов, некоторых токсинов. Суфле обладает приятным кисломолочным вкусом с легким ароматом вкусовых наполнителей, нежной, пористой консистенцией. Оно рекомендуется всем, в том числе для детского и диетического питания, и как средство профилактики профессиональных заболеваний. Использование молочной сыворотки в производстве суфле расширяет сферу ее внедрения в продукты питания и уменьшает вредное воздействие сбросов на окружающую среду обитания человека.

В настоящее время изучается возможность использования в производстве суфле природного полисахарида хитозана. Это позволит увеличить срок хранения, уменьшить количество сахарозы, а также повысить лечебно-профилактические свойства продукта. Ассортимент структурированных продуктов интенсивно развивается в связи с разработкой технологии гелеобразующих веществ. Продукты переработки растениеводства обладают структурообразующими свойствами за счет входящих в их состав коллоидов. Углеводы, в частности пектиновые вещества, могут выполнять определенные технологические функции, например, изменять консистенцию или придавать специальные свойства. Исследования доказали перспективность использования пектиновых веществ для производства продуктов питания функционального назначения на основе вторичного молочного сырья — сыворотки.

Разработана технология тонизирующего слабоалкогольного напитка на основе обезжиренного молока и молочной сыворотки с внесением ягодных морсов из облепихи, черной смородины, красной и черноплодной рябины. Там же разработан способ производства ферментированного напитка на основе молочной сыворотки лечебно-профилактического назначения, обогащенного овощными гранулятами. Овощные грануляты получали из свеклы и моркови по высокоэффективной технологии вакуумной сушки. Так же были разработаны на основе восстановленной молочной сыворотки взбитые десерты, отличающиеся хорошими органолептическими показателями и повышенной пищевой ценностью. Исследования показали, что у сыра, полученного из смеси обезжиренного молока и пахты, были хорошие реологические и органолептические показатели. Наилучшие показатели имел сыр, содержащий 25—30% пахты и обладающий лечебно-профилактическим действием, так как входящие в состав пахты фосфолипиды способствуют повышению нутритивных свойств продукта за счет уменьшения содержания холестерина и обогащения сыра лецитином, присутствующим в составе фосфолипидов. Фосфатиды являются важнейшей составной частью биологических мембран и липопротеидов. Эндогенный синтез фосфолипидов зависит от поступления их предшественников с пищей. Поэтому продукты, обогащенные фосфолипидами, имеют множественные эффекты, и в первую очередь антиатеросклеротический и гепатопротекторный. Для повышения физиологической ценности данных сыров проводили ферментацию сыров микроорганизмами St г. Tfurmophilus и Lactobacillius bulgaricus. Сыр, накапливая продукты протеолиза, идеально сохраняет свои качества и прекрасный внешний вид на всем пути до потребителя. Новая технология сыра отличается более полным аминокислотным и жирнокислотным составом. Эти полиненасыщенные жирные кислоты образуют биологический комплекс, который участвует в нормализации жирового и холестеринового обмена, а также способствует укреплению стенок кровеносных сосудов. Им же разработан сыр пастеризованный на основе творога, содержащий все незаменимые аминокислоты, ферменты, кальций и фосфор, что обуславливает наибольшую его усвояемость. Сыр пастеризованный может выпускаться с массовой долей жира в сухом веществе 30 и 40%, с массовыми долями влаги не более 50%, поваренной соли 1,5—2%.

Используемые сывороточные белки характеризуются некоторыми особенностями, главными из которых являются оптимальный набор и сбалансированность серосодержащих и других жизненно необходимых аминокислот (особенно цистина, метионина, а также лизина, гистидина, триптофана), что обеспечивает лучшие регенеративные возможности для восстановления белков печени, гемоглобина и белков плазмы крови. Кроме того, лактоальбумин, близкий к альбумину сыворотки крови, и лактоглобулин, обладающий антибиотическими, иммунными свойствами, выполняют антибактериальные функции и повышают защитные свойства организма че-ловека при диетическом питании.

Также разработаны и запатентованы комбинации молозива с пробиотиками и пребиотическими волокнами. После проведения работ с людьми и животными получены достоверные данные, которые подтверждают безопасность и биологический эффект ингредиентов на основе молозива. Определенные сочетания молозива с другими агентами, особенно пробиотиками и пребиотическими волокнами, усиливают иммунную функцию как в лимфоцитных клетках, так и в фагоцитных. Это важно для производства в перспективе продуктов, полезные свойства которых окажутся более выраженными, чем при обогащении молозивом, пробиотиком или пребиотиком по отдельности С формированием в США рынка нутрицевтиков и функциональных продуктов в последние несколько лет увеличился спрос на новые ингредиенты и технологии. Что касается ценности молозива, то можно прогнозировать, что интерес к нему и другим биоактивным компонентам будет расти.

12.2 Симбиотические молочные продукты

Симбиотики — рациональная комбинация пробиотиков и пребиотиков. Применение растительных масел и жиров в молочной промышленности дает возможность расширить ассортимент, высвободить молочное сырье для увеличения объемов производства, снизить себестоимость вырабатываемой продукции. Разработаны пастообразные продукты сбалансированного состава для питания дифференцированных групп населения на основе молочного сырья с использованием белковых добавок растительного происхождения и растительного масла. Основой служили эмульсия растительного масла в обезжиренном молоке или восстановленное молоко, в котором животный жир заменен на растительный. В молоко вносили изолированный соевый белок "SUPROXT 10" и сквашивали закваской на основе бифидобактерий и ацидофильной палочки. Употребление комбинированного пастообразного продукта для школьного питания позволит удовлетворить потребность в белке на 40% и в полиненасыщенных жирных кислотах (ПНЖК) на 25% в сутки. Семипалатинским государственным университетом разработан молочный десерт — пудинг, состоящий из нескольких слоев, приготовленный на молоке 2,5% жирности с использованием в качестве закваски бактериального препарата "Бифилакт А". При приготовлении пудинга использовали сахар, картофельный крахмал, отруби пшеничные и раствор желатина. Пектины нормализуют количество холестерина в организме и способствуют лучшему образованию эпителия.

Сыворотка с персиком порошок молочной сыворотки (64%), фруктоза (15%), инулин (10%), сывороточный протеин (4%), лимонная кислота (1,4%), порошок персика (5%), бета-каротин (0,04%).

Всем известно, что сыворотка - это побочный продукт производства сыра; он не содержит творожистых и жирных субстанций и представляет собой жидкость желтовато-зеленого цвета. Если свежая молочная сыворотка не хранится в холодильнике, то ее можно употреблять в пищу только в течение первых нескольких часов.

В античные времена греческие врачи называли молочную сыворотку "лечебной водой". В швейцарских Альпах издавна использовались все составные части молока, в том числе, сыворотка. Ей приписывались очищающие, дезинфицирующие и восстанавливающие свойства. Курортное лечение молочной сывороткой в регионе Аппензель были известны и популярны во всей Европе!

Современный режим питания и негативное влияние окружающей среды вернули нам этот бесценный пищевой продукт, превратив его в еще в более важный чем когда-либо! Сыворотка богата ценными протеинами (не все протеины одинаково хорошо усваиваются организмом!). Она - богатый источник калия, который является важным активатором различных энзимов, что очень важно для пищеварения.

И, кроме того, калий - антагонист натрия: чем выше уровень калия, тем интенсивнее выводится натрий, что, в свою очередь, снижает задержку жидкости в организме.

Благодаря высокому содержанию лактозы (которая легко усваивается организмом) молочная сыворотка имеет слегка сладковатый вкус (в чистом виде она не отличается особо приятным вкусом). По этой причине компания НАРИН разработала сухой напиток на основе молочной сыворотки со вкусом персика. Сыворотка практически не содержит жиров (а значит, она низкокалорийна). Помимо калия в сыворотке содержатся такие ценные минеральные вещества как кальций, магний, фосфор, а также целый ряд витаминов. Сыворотка помогает организму выводить шлаки и избыток жидкости, а также расщеплять вредные отложения без ущерба для здоровья. К тому же сыворотка - натуральный продукт (как хлеб или картофель), который мы можем потреблять ежедневно, усваивая ценные для организма протеины и не опасаясь лишних калорий. Сыворотка прекрасно утоляет голод, благодаря чему может использоваться как эффективное натуральное средство для похудения и в качестве основы раз­личных диет. Энергетические вещества и различные минеральные соли дополняют палитру компонентов сыворотки, что позволяет организму нормально функционировать при любой диете. «Вывод шлаков» - эти слова мы сейчас слышим все чаще и чаще, особенно в кругу тех, кто заботится о своем здоровье и хорошей физической форме.

Выводить шлаки можно и в детском возрасте, но делать это надо правильно, чтобы избежать потери важных и нужных растущему организму веществ. Сыворотка помогает удалять шлаки и лишнюю жидкость, а также расщеплять вредные отложения без ущерба для здоровья ребенка. И, кроме того, сыворотка - натуральный продукт, который ребенок может употреблять ежедневно, усваивая ценные для организма белки, витамины, минералы. Порошок Молочной сыворотки - источник сывороточного белка, кальция и фосфора (препятствует развитию остеопороза).

Инулин (10%) - уменьшает всасываемость глюкозы, способствует росту бифидобактерий, нормализуя кишечную флору. Выводит из организма шлаки, соли тяжелых металлов, радионуклиды, холестерин. Фруктоза - углевод, который в отличие от сахара не повышает уровень глюкозы в крови, не вызывает появление кариеса зубов. Дает возможность использовать персиковую сыворотку людям, страдающим диабетом.
Бета-каротин (провитамин А) - нормализует сумеречное зрение, повышая свето- и цветовосприятие, обеспечивает целостность эпителиальных клеток кожи, слизистых оболочек полости рта, кишечника, дыхательных и половых путей, нормализуя образование слизистой оболочки, которая защищает их от пересыхания и развития вредной микрофлоры. Стимулирует синтез спермы и созревание яйцеклетки. Нормализует рост и развитие костей. Снижает риск развития онкологических заболеваний.

Лимонная кислота - способствует быстрейшему выведению шлаков и жидкости из организма, а также уменьшению отеков. Поддерживает кислотно-щелочное равновесие. Стимулирует секрецию поджелудочной железы и желудка, улучшая процесс пищеварения. Усиливает моторику кишечника, что улучшает прохождение по нему пищи, уменьшает всасывание холестерина, глюкозы, токсических продуктов, образующихся в толстом кишечнике вследствие жизнедеятельности гнилостной флоры. Снижает риск синтеза канцерогенных нитрозаминов, вызывающих онкологические заболевания.Разработанный компанией НАРИН продукт на основе молочной сыворотки с добавлением инулина и вкусом персика - напиток Молочная сыворотка с персиком - обладает широким спектром полезного воздействия на организм человека.

Улучшает работу почек и нормализует функцию печени.
Стимулирует деятельность кишечника, особенно полезен при диетах.
Выводит из организма избыточную жидкость, тем самым, способствуя оптимальному выводу шлаков и токсинов.
Помогает при ревматизме, гипертонии, улучшает кровообращение и предотвращает развитие атеросклероза.
Уменьшает воспалительные процессы (на коже, слизистой, в желудке и кишечнике). Успокаивает нервную систему.
Улучшает состояние кожи.

Контрольные вопросы

1.Пребиотические молочные продукты

2. Симбиотические молочные продукты

Рекомендуемая литература

1. Функциональные продукты питания. Зайнуллин Р.А., Кунакова Р.В., Гаделева Х.К., Школьникова М.Н., Аверьянова Е.В., Тихомиров А.В. Изд: Кнорус. Год издания: 2012, Страниц: 304

2. Functional Food Product Development. Jim Smith (Editor), Edward Charter (Editor) John Wiley Sons. 2010