Тема № 13. Функциональные кисломолочные продукты
План лекции:
13.1 История появление функциональных кисломолочных продуктов
13.2Применение микроорганизмов для приготовления кисломолочных продуктов.
13.3 Бифидобактерии, применяемые в производстве кисломолочных продуктов.
13.1 История появление функциональных кисломолочных продуктов
Одними из самых распространенных продуктов при дисбактериозе кишечника являются кисломолочные продукты,которые с древних времен занимают особое место в питании человека. На глиняных табличках Шумерской цивилизации изображены сценки доения молока, его переработки, производства молочных продуктов. Письменные источники, относящиеся к 800-300 годам до нашей эры, свидетельствуют о производстве простокваши жителями Гималаев, Памира и других регионов Азии. В Древнем Риме существовало 2 вида простокваши – “Opus Lactorum” и “Oxygala”, описанные в биографии римского императора Эллогабалома, жившего в 218-222 г. до нашей эры. Первые сведения об использовании одного из самых старейших кисломолочных напитков на Земле - кислого кобыльего молока (кумыса), можно найти еще у древнегреческого историка Геродота в его трактате «Истории греко-персидских войн», написанном в 470 году до нашей эры. Кочевники-скотоводы отмечали благотворное действие этого напитка с целью утоления жажды, устранения общей слабости при расстройствах пищеварения. Позднее была установлена высокая эффективность применения кумыса при туберкулезе легких, истощении, малокровии. Сведения о широком применении кисломолочного продукта айрана, получаемого в результате молочнокислого и спиртового брожения, встречаются в древних летописях народов Северного Кавказа. Кисломолочный продукт пахтанье, который получают при производстве масла, известен на Руси, начиная с XVIII века. Целители назначали пахту при желудочно-кишечных расстройствах. Целебный эффект данного продукта связывают с низким содержанием жиров, наличием в нем лецитина и высокой кислотностью. В настоящее время из пахты изготавливают диетические кисломолочные напитки, диетический творог, мягкий сыр.
В конце XIX века французский микробиолог Луи Пастер, выступая на заседании Французской академии медицинских наук, предположил, что между болезнью и различными микроорганизмами, обитающими в организме человека, существует тесная связь. В конце XIX века великий русский микробиолог И.И. Мечников, путешествуя по Болгарии, обнаружил, что йогурт, являющийся повседневной пищей болгар, содержит специфические бактерии. Он определил их, как эндемичные для территории Болгарии бактерии Lactobacillus Bulgaricus и Streptococcus thermophilus. Вот почему натуральное кислое молоко определено им как живая бактериальная культура «здравословных» микроорганизмов, потребление которых благоприятно влияет как на состав, так и на метаболическую активность кишечной микрофлоры и является предпосылкой к долголетию.
Исследования И.И. Мечникова показали, что причиной многих заболеваний является воздействие на ткани организма человека токсинов, продуцируемых микроорганизмами, заселяющими кожу, слизистые, пищеварительный тракт. Эти работы явились научным обоснованием создания кисломолочных продуктов. В 1908 году лауреат Нобелевской премии русский микробиологог И.И. Мечников опубликовал знаменитую статью «Продление жизни», в которой он популяризует кислое молоко, как источник крепкого здоровья и долголетия, утверждая, что «наша преждевременная и несчастливая старость является следствием постоянного отравления вредными веществами, выделяемыми некоторыми микробами толстого кишечника. Совершенно очевидно, что уменьшение количества этих микробов отдаляет старость и смягчает ее проявления”.
В начале XX века ученый продемонстрировал благоприятное влияние лактобактерий на кишечную микрофлору человека, усвоение лактозы, а также двигательную активность желудочно-кишечного тракта. В 1908 году И.И. Мечников предложил использовать простоквашу, обогащенную Lactobacillus bulgaricus с целью профилактики различных заболеваний, а также для подавления гнилостной микрофлоры кишечника человека. Мечников предположил, что бактерии из болгарского йогурта обладают полезным действием на микрофлору кишечника. Наряду с этим он показал, что L. bulgaricus, открытые в 1905 году болгарским врачом С. Григоровым, являются преходящей микрофлорой желудочно-кишечного тракта и должны поступать в кишечник постоянно. Молочнокислые продукты были известны в Болгарии за 1000 лет до открытий Мечникова. Термин “йогурт” существовал в языке местного населения, проживающего на территории Болгарии. По-тракийски “йогу - yoghu” означал “твердое”, “рт - rt” - “молоко”. Йогурт – твердое молоко.
В начале ХХ века различными авторами стали предлагаться рецепты молочнокислых смесей для вскармливания детей раннего возраста, которые были подкислены искусственно, с помощью добавления кислот (молочной, лимонной, соляной), плодовых или ягодных соков (яблочного, морковного, бананового и др.), которые в настоящее время не производятся.
В 1940 году в работах М.И.Олевского были показаны преимущества натуральных кисломолочных продуктов перед искусственно подкисленными смесями. В 60-х годах В.П.Шидловской и П.Ф.Деревяченко (1966) установлено, что молочные бактерии способствуют гидролизу казеина до аминокислот и пептидов. Авторами была отмечена более высокая эффективность комплекса молочнокислых бактерий, по сравнению с использованием их отдельных штаммов. Исследователи отметили более медленную и равномерную эвакуацию молочнокислых продуктов из желудка по сравнению с пресным молоком. Кроме того, авторами было установлено, что при створаживании молока образуется молочная кислота, которая способствует повышению секреторной и моторной активности желудочно-кишечного тракта.
Известным и пользующимся популярностью у детского и взрослого населения является кисломолочный продукт кефир. Родиной кефира считается Северная Осетия. Долгое время рецепт приготовления напитка оставался секретом. Кефир недостаточно известен за пределами СНГ. Он производится по лицензии в Японии и Канаде с указанием, что это продукт, предупреждающий онкологические заболевания. Кефир изготавливается из коровьего молока путем его заквашивания кефирным грибком, в процессе брожения образуются молочная кислота, свободные аминокислоты, сохраняются витамины С и В.
В 60-е годы для проведения смешанного и искусственного вскармливания проф. Е.Н.Хохол и ее сотрудники предложили ионитное молоко (пресное коровье молоко, обработанное катионитом). Такая обработка приводила к частичному снижению в молоке казеиновых фракций белка, солей кальция на 20-22%, приближая этим самым соотношение альбуминовых и казеиновых фракций, а также кальция и фосфора к соотношению их в женском молоке. Это создавало условия для створаживания молока в желудке ребенка, что благоприятно отражалось на процессе его переваривания и усвоения. Такое молоко применялось для приготовления кефира, ацидофилина и творога.
В 70-е годы ХХ века П.В. Федоровым были разработаны новые кисломолочные продукты, в частности, Биолакт - кисломолочный продукт, производимый на основе коровьего молока путем заквашивания штаммами молочных бактерий (разновидностью ацидофильных палочек), содержащий свободные аминокислоты, витамины, протеолитические ферменты (липазу, амилазу, лизоцим). Ученые Казахстана создали подобный кисломолочный продукт Балдырган, который готовился из нормализованного коровьего молока путем заквашивания чистой культурой ацидофильной палочки с добавлением солей меди, железа, никотинамида, лизоцима, аскорбиновой кислоты, растительного масла, яичного желтка, сахара или декстрин-мальтозы. Большинство кисломолочных напитков традиционно используется в питании населения стран СНГ с давних времен: в Грузии кисломолочная смесь «Мацони», получаемая путем сквашивания коровьего молока целым комплексом молочнокислых бактерий; в Армении – смеси «Наринэ» и «Мацун»; в Азербайджане – смесь «Катык»; в Средней Азии – айран, кумыс, шубат.
В 90-е годы советскими учеными разработаны новые кисломолочные продукты с защитными факторами в виде бифидобактерий: “Бифилин” (закваска чистой культурой бифидобактерий), “Лактолин”, “Бифилакт” (закваска из молочных бактерий). Для питания недоношенных детей выпускались биологически-активные пищевые добавки: БАД-1Б (с живыми бифидобактериями), БАД-2 (с бифидобактериями и лизоцимом).
Кисломолочные продукты относятся к продуктам с пробиотической активностью. Они обладают противомикробными свойствами. Многолетний опыт применения кисломолочных смесей у детей с нарушенным биоценозом кишечника продемонстрировало их высокую эффективность. Отмечено улучшение общего состояния детей, нормализация процессов пищеварения, повышение иммунологической реактивности организма, уровня лизоцима в биологических жидкостях, нарастание уровня бифидобактерий, постепенная нормализация микрофлоры кишечника.
13.2 Применение микроорганизмов для приготовления кисломолочных продуктов.
Ниже указанные микроорганизмы оказывают полезное воздействие на организм человека, что обуславливает их широкое применение в качестве заквасок для приготовления кисломолочных продуктов.
Таблица 15- Штаммы микроорганизмов, используемых для производства кисломолочных продуктов и их пробиотическое действие
Микроорганизмы | Пробиотическое действие |
· Lactobacillus acidophilus · Lactobacillus casei · L. helveticus | · протеолитическая активность · антимикробная активность · нейтрализация токсинов · нормализация кислотно-щелочного баланса кишечника · улучшение усвоения лактозы · иммуномоделирующее действие |
· Streptococcus diacetilactis · Streptococcus thermophilus · Pediococcus acidilacti | · стабилизация кислотно-щелочного баланса · лактазная активность |
· Bifidobacterium bifidum · Bifidobacterium breve · Bifidobacterium longus · Bifidobacterium adolescentus | · угнетение роста условно-патогенной флоры · обеспечивают целостность энтероцитов · иммуномоделирующее действие · синтез витаминов группы В, фолиевой кислоты · ферментативная активность (лизоцим, казеин-фосфатаза) · уменьшают уровень мочевины в крови · являются источником коротких жирных кислот · снижают уровень холестерина в крови |
· Кефирные грибки | · вырабатывают молочную кислоту (стимуляция секреторной деятельности ЖКТ) · содержат в своем составе полисахариды, обладающие иммуномодулирующим действием · профилактика развития рака (снижение активности фекальных энзимов) |
Выделяют закваски одноштаммовые и многоштаммовые, включающие несколько штаммов микроорганизмов. Согласно современным требованиям, предъявляемым к закваскам, необходимо использовать штаммы микроорганизмов, обладающие полезными свойствами для организма человека, при этом обязательно должны присутствовать молочнокислые бактерии.
Ферментированные продукты на основе коровьего молока только тогда могут быть отнесены в разряд функционального питания, когда в качестве заквасок для их приготовления используются специально селектированные микроорганизмы человеческого происхождения, придающие молоку доказанные лечебно-профилактические свойства. В питании детей большое место отводится кисломолочным продуктам, приготовленным путем сквашивания адаптированных молочных смесей специально подобранными штаммами молочнокислых бактерий (лакто- и бифидобактерий). В процессе жизнедеятельности молочнокислых бактерий, вносимых закваской, в кисломолочных продуктах накапливается комплекс биологически активных веществ: ферменты, аминокислоты, молочная и уксусная кислоты, витамины, антибиотические вещества.
В последние годы появились исследования, свидетельствующие об эффективности кисломолочных продуктов с пробиотиками при лечении воспалительных заболеваний кишечника, болезни Крона и неспецифического язвенного колита. Назначение смеси с пробиотическим эффектом младенцам с функциональными нарушениями толстого кишечника в виде запора, способствует нормализации консистенции и частоты стула (p<0,0001). Блохина Л.В., Кочетков А.М. (2001) показали высокую эффективность кисломолочного продукта «Бифидок» в лечении функциональных запоров у взрослых пациентов. Исследованиями отечественных и зарубежных авторов показана высокая эффективность кисломолочных продуктов, обладающих пробиотическим эффектом, при пищевой аллергии, непереносимости лактозы, воспалительных заболеваниях кишечника, дисбиозе кишечника, кишечных инфекциях, хеликобактериозе. Итальянские ученые выявили у некоторых видов кисломолочных бактерий, использующихся при изготовлении кисломолочных продуктов, некоторое гипотензивное действие, заключающееся в синтезе веществ - ингибиторов АПФ, что свидетельствует о возможности их применения при лечении артериальной гипертонии (2000). В ряде исследований показана терапевтическая эффективность кисломолочных продуктов, содержащих пробиотики, у детей, болеющих респираторными инфекциями. Так, K. Hatakka с соавт. (2001), показали, что у детей из группы часто болеющих респираторными инфекциями, получающих молоко, ферментированное культурой Lactobacillus GG, значительно сокращается количество и тяжесть эпизодов респираторных инфекций. В двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании H. Szajewska и J.Z.Mrukowicz с соавт. (2001), был отмечен положительный лечебный эффект в виде снижения тяжести и длительности диарейного синдрома у детей с острой диареей при назначении Lactobacillus GG. Juntunen M. с соавт. (2001) продемонстрировали профилактическую и терапевтическую эффективность смесей, содержащих штаммы микроорганизмов Bb12 и LA-5 у младенцев с ротавирусной инфекцией. Авторами отмечено, что комбинация нескольких пробиотиков в молочной смеси значительно повышает способность к адгезии нормальной флоры кишечника, а также стимулирует местный иммунитет. Saavedra J.M. с соавт. (1994) изучали профилактические свойства смеси, обогащенной Bb12 у младенцев 5-12 месяцев жизни, находящихся в условиях стационара в двойном плацебо-контролируемом исследовании. Результаты работы показали, что 39% младенцев, вскармливаемых обычной смесью за период госпитализации (17 дней) перенесли ротовирусную инфекцию, тогда как в группе детей, получающих обогащенную смесь пробиотиком, болели только 10%. В другом исследовании, проведенном Fucushima с соавт. (1997), было отмечено, что использование последующей формулы, обогащенной Bb12 (NAN BF) в питании детей второго полугодия жизни способствует увеличению бифидогенной флоры в кишечнике младенцев, а также снижению содержания лецитиназо-негативного штамма Klostridia, уменьшению концентрации аммония и индола в фекалиях, повышению уровня уксусной кислоты и секреторного IgA (p<0,05).
Получены данные, свидетельствующие об эффективности применения кисломолочных продуктов, обогащенных лакто - и бифидобактериями при лечении гастритов, ассоциированных с инфекцией Helicobacter pylori. Так, A. Armuzzi и F. Gremonini с соавт. показали, что назначение Lactobacillus GG в комплексе с эрадикационной антибактериальной терапией гастритов, ассоциированных с инфекцией Helicobacter pylori, в течение 2 недель, позволяет значительно снизить побочные эффекты антибактериальной терапии в виде диарея и тошноты.
Отечественными авторами отмечено положительное влияние кисломолочных смесей («Агу-1», «Агу-2», «Бифимил», «Ацидомил», «Антошка», «Олиголакт», «Бифидок»), предназначенных для вскармливания детей первого года жизни, на состояние микробиоценоза кишечника у детей. Показано повышение уровня нормальной микрофлоры кишечника и ингибирующий эффект в отношении условно-патогенных и патогенных микроорганизмов.
13.3 Бифидобактерии, применяемые в производстве кисломолочных
продуктов.
В последнее время традиционно выпускаются широкий ассортимент кисломолочных продуктов, производимых с использованием ацидофильных молочнокислых палочек, являющихся представителями нормальной кишечной микрофлоры. Клинические испытания показали высокое лечебно-профилактическое действие этих продуктов при различных желудочно-кишечных заболеваниях. Это были кисломолочные продукты, которые по принятой в настоящее время терминологии называют продуктами с пробиотическими свойствами.
Практическим воплощением идей оздоровления человека стало применение ацидофильных лактобацилл в кисломолочных продуктах. Роль лактобацилл как пробиотиков, наиболее активно участвующих в морфогенезе и функционировании иммунокомпетентных клеток и тканей организма хозяина, в настоящее время изучена достаточно подробно. Так, ацидофильные продукты применяют при лечении гнилостных и восстановительных процессов в кишечнике, колитов, гнойных ран. Благодаря тому, что ацидофильные палочки обладают высокой протеолитической и антибиотической активностью, они широко используются в производстве диетических и лечебно-профилактических продуктов.
Ацидофильная палочка проявляет антагонизм к ряду возбудителей кишечно-желудочных заболеваний, степень которых зависит от состава питательной среды. Отдельные штаммы ацидофильной палочки значительно отличаются друг от друга по способности подавления дизентерийных бактерий. Отдельные штаммы также значительно варьируют по чувствительности к ацидофильной палочке.
Ацидофильные палочки способны подавлять рост бактерий группы кишечной палочки и дизентерийных палочек, сальмонелл, коагулазоположительных стафилококков и других микроорганизмов. Их бактериальные свойства обусловлены наличием специфических антибиотических веществ, действие которых усиливается в присутствии молочной кислоты.
Новым направлением в области пробиотиков является разработка препаратов, основу которых составляют бактерии рода Bacillus. Привлекательность этих микроорганизмов как активных пробиотиков объясняется исследователями их безвредностью для организма человека, даже в концентрациях, значительно превышающих те, что рекомендуются для использования. Эти микроорганизмы способны повышать неспецифическую сопротивляемость организма, подавляют развитие многих патогенных и условно-патогенных микроорганизмов, обладающих противоаллергенным и антиокислительным действием, имеют ферментные системы, способные регулировать и стимулировать пищеварение.
Кумыс как лечебный продукт используют в уже более 100 лет. Его применяют для лечения некоторых форм туберкулеза, желудочно-кишечных и легочных заболеваний, фурункулеза, малокровия. Лечебный эффект кумыса связан с особенностями химического состава и наличием противотуберкулезного антибиотического вещества низина, выделяемого дрожжами.
Высокая антагонистическая активность бифидобактерий, ацидофильной палочки и других пробиотиков, способность разрушать токсичные метаболиты, продуцировать аминокислоты, летучие жирные кислоты и синтезировать витамины свидетельствуют о целесообразности использования этих микроорганизмов в производстве продуктов с лечебно-профилактическими свойствами (продуктов-пробиотиков). Ценность пробиотических продуктов состоит в том, что они обладают определенными потребительскими свойствами, содержат высокий уровень жизнеспособных клеток полезной микрофлоры - не менее 1×106 КОЕ/г бифидобактерий и 1×107 КОЕ/г лактобактерий, а также продукты их метаболизма. Именно совокупность клеток-культур пробиотиков и продуктов их жизнедеятельности оказывает наибольший оздоровительный эффект на человека.
Идеальным бифидус-фактором является лактулоза, которая относится к классу олигосахаридов и подклассу дисахаридов.
Лактулоза открыта в 1920 г. и впервые описана в 1929 г. В 1948 г. Ф. Петуэли и Ж. Кристан выделили из состава женского молока вещество, активизирующее рост бифидобактерий, и, не зная его строение, определили как «бифидус-фактор». В 1950 г. Ф. Петуэли сделал сообщение об определении химического строения бифидус-фактора, как углевода из группы дисахаридов и назвал его «лактулозой». В медицинской практике лактулозу используют с 1951 г.
Молекула лактулозы состоит из остатков галактозы и фруктозы. Конформация лактулозы существенно влияет на ее физико-химические свойства, а присутствие минорных сахаров (лактозы, галактозы, тагатозы) не играет значительной роли. Вместе с тем конфигурация и конформация молекулы лактулозы определяет еще и потребительские свойства - сладость, которая составляет 0,7 единиц в сравнении с сахарозой.
Лактулоза широко используется как профилактическое и терапевтическое средство при ряде заболеваний, особенно в случаях формирования дисбиотических явлений. Она считается классическим средством воздействия на метаболизм микрофлоры кишечника. Лактулоза подвергается метаболизму не только бифидобактериями, но и молочнокислыми бактериями. Вследствие этого снижается активность образования аммиака из аминокислот и мочевины. В результате перехода в ионизированную аммонийную форму уменьшается всасывание аммиака в кровь. Основные механизмы действия лактулозы расшифрованы, однако реальные биохимические процессы до конца не изучены, что явилось поводом для обширных токсикологических и клинических испытаний отечественных концентратов.
По данным японского исследователя в области продуктов функционального питания Г. Мизоты, к основным свойствам лактулозы относятся:
- увеличение численности бифидо- и лактобактерий;
- подавление патогенной и условно-патогенной микрофлоры;
- подавление токсичных метаболитов и вредных ферментов;
- увеличение абсорбции минералов и укрепление костей;
- облегчение запора, к которому приводит не только способность лактулозы к связыванию воды, но и изменение рН фекалий;
- стимулирование функции печени;
- активизация иммунной системы, связанная с увеличением количества бактерий, стимулирующих иммуногенез;
- антиканцерогенный эффект, связанный с активизацией иммунной системы клетками бифидобактерий.
Мировым лидером в производстве лактулозы и функциональных продуктов питания, обогащенных ею, является японская корпорация Morinaga Milk Industry Co. Именно эта компания в начале 1960-х годов сосредоточила свои усилия на проведении исследований по воздействию лактулозы на организм человека. Данные по ее благотворному действию на организм человека были настолько убедительными, что этот продукт открыл широкую дорогу развитию функционального питания и индустрии пребиотиков в мире. Лактулозу вырабатывают, главным образом, в виде сиропа с массовой долей лактулозы 40 % под названием «Лактусан». Сухие образцы лактулозы характеризуются мелкодисперсной структурой, имеют белый цвет, хорошую сыпучесть, а также повышенную гигроскопичность, кроме композиций, содержащих белковые наполнители (Таблица 16)
Так, гигроскопичность сухой лактулозы составляет 22,8 %, сухой лактулозы с растительным и молочным белком 16,7 и 15,3 % соответственно (гигроскопичность сухой сыворотки - 21,1%, у сухой молочной сыворотки с кристаллизованной более 90 % лактозы - 14,0 %, у сухого обезжиренного молока - 10,5 %).
По данным В.П. Шидловской, в результате тепловой обработки молока и молочных продуктов в них возможно образование лактулозы. Выявлено, что в процессе изомеризации лактозы на начальном этапе скорость образования лактулозы из a-формы лактозы выше, чем из b-лактозы, затем она стабилизируется. На образование лактулозы оказывает влияние состав и свойства молочных систем: содержание белков и липидов, присутствие солей органических кислот, рН среды и другие частные факторы.
В 1980 г. Olano A. предложено использовать присутствие лактулозы в качестве индикатора тепловой обработки молока: при содержании лактулозы ниже 70 мг/100 мл, но не ниже 10 мг/100 мл молоко идентифицировать как молоко УВТ-обработки, выше этой величины, как стерилизованное в упаковке.
Таблица 16 - Характеристика препаратов лактулозы
Параметры распылительной сушки и качественные показатели продукта | Сухая лактулоза | Смесь сухой лактулозы с белком | ||
растительным | молочным | |||
Температура воздуха на входе, оС | 110-150 | 170-180 | 169-190 | |
Температура воздуха на выходе, оС | 55-70 | 65-75 | 70-85 | |
Массовая доля в продукте (%): | ||||
влаги | 3,5-5,0 | 3,5-4,5 | 3,5-4,5 | |
лактулозы | 61-70 | 26,4 | 12,8 | |
белка | - | 30,0 | 24,0 | |
Средний размер частиц, мкм | 30 | 45 | 47 | |
Индекс растворимости, см3 сырого остатка | - | 0,20 | 0,15 | |
КМАФАнМ, КОЕ/г | 5×103 | 8,4×103 | 7,1×103 | |
БГКП в 0,1 г продукта | Отсутствует | |||
Патогенные микроорганизмы в 50 г продукта | ||||
Дрожжи/плесени, КОЕ/г | 25/40 | 35/70 | 48/85 | |
Для приготовления и рафинации раствора молочного сахара-сырца используют водопроводную питьевую воду. Готовность полученного раствора определяют по его плотности, которая при 70-75оС должна составлять 1045-1047 кг/м3. В раствор вносят 1,5-2,0 % осветляющего угля марки «МД» и 1,0-1,5 % кизельгура-диатомита (к массе молочного сахара-сырца). При непрерывном перемешивании раствор выдерживают 20-30 минут при температуре 70-75оС и направляют для фильтрации на аппараты типа фильтр-пресс. Целесообразно подачу сиропа на фильтр-пресс осуществлять давлением сжатого воздуха. Для этого растворение и рафинирование сахара-сырца проводят в герметических сосудах (реакторах). Рафинированный раствор молочного сахара (фильтрат) направляют на изомеризацию. Процесс изомеризации включает в себя известкование раствора лактозы, термостатирование и нейтрализацию. Он осуществляется в аппаратах, конструкция которых аналогична оборудованию, используемому для рафинации.
В рафинированный раствор молочного сахара, имеющий температуру 70оС, вносят предварительно подготовленный 20 % раствор (суспензию) гидрата окиси кальция в количестве около 5 л на 1 м3 раствора и 20 %-й раствор едкого натра в количестве около 8,0 л на 1 м3 раствора. Затем раствор молочного сахара термостатируют при температуре 70оС в течение 15-20 минут, после чего нейтрализуют 20%-м раствором лимонной кислоты. Значение рН раствора после внесения гидрата окиси и едкого натра должно быть не менее 10,0. Нейтрализация раствора молочного сахара должна начинаться при значениях рН 8,8-9,0. Раствор молочного сахара нейтрализуется до значения рН 6,5-6,8. Количество раствора лимонной кислоты при этом должно составлять около 4,0 дм3 на 1 м3 перерабатываемого раствора молочного сахара. Нейтрализованный раствор подается на фильтрацию. Фильтрация также производится на фильтр-прессах. Очищенный раствор направляется на сгущение в вакуум-выпарных установках любой конструкции при температуре не выше 700С. Готовность сгущенного раствора определяется по плотности, которая при температуре 70оС должна быть 1300 кг/м3. Сгущенный раствор направляется на охлаждение и кристаллизацию.
Кристаллизация осуществляется в ваннах-кристаллизаторах, обеспечивающих охлаждение и перемешивание раствора. Режим кристаллизации лактозы следующий: раствор медленно (со средней скоростью 2-3оС в час) охлаждают при непрерывном перемешивании до температуры 5-10оС. По достижении указанной температуры раствор выдерживают в течение 1-2 ч.
Полученный кристаллизат направляют на центрифугирование для отделения кристаллов лактозы. Операция центрифугирования выполняется на центрифугах фильтрующегося или разделительного типов. Кристаллы лактозы, выделившиеся в процессе центрифугирования, направляются на повторное растворение.
Таблица 17 - Физико-химические показатели сиропа лактулозы
Показатели | Норма | Показатели | Норма |
Массовая доля (%): | Титруемая кислотность, оТ | 20-25 | |
сухих веществ, не менее | 50,0 | Активная кислотность, рН | 5,5-6,5 |
лактулозы, не менее | 32,0 | Плотность, кг/м3 | |
золы, не более | 2,8 | Удельное вращение, рад | -5+10 |
Органолептические показатели | |
Внешний вид и консистенция | Однородная, слегка вязкая жидкость. Допускается наличие небольшого кристаллического осадка, легко растворимого при нагревании до 60-70оС |
Вкус и запах | Сладкий, чистый, без посторонних привкусов и запахов |
Цвет | От светло-коричневого до темно-коричневого |
Таблица 18 -Органолептические показатели сиропа лактулозы
Готовый сироп лактулозы расфасовывают в тару, плотно закрывают крышками и пломбируют. Хранить сироп можно при температуре 10-15оС не более 3-х месяцев со дня выработки. В дальнейшем его используют в технологии молочных продуктов, напитков, в т.ч. алкогольных, соков, десертов, хлебобулочной продукции и т.д.
Контрольные вопросы:
1.Кто является основоположником учения о пробиотиках?
2.Что представляют собой бифидобактерии? Какова предельная кислотность сквашивания при их использовании в молоке?
3.Что такое «идеальный бифидус-фактор»
4.Каковы основные этапы получения и свойства лактулозы?
5.Какие культуры получили наибольшее использование в технологии мясопродуктов?
Рекомендуемая литература
1.Функциональные продукты питания. Теплов В.И. Изд: А-Приор Год: 2008 Страниц: 240
2.Перспективные направления создания продуктов функционального назначения на основе животного сырья. Шванская И.А. ФГБНУ "Росинформагротех". Год издания: 2013
Дата добавления: 2016-02-20; просмотров: 3839;