Научные основы создания белковых кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами

ЗДОРОВОЕ ПИТАНИЕ - ОСНОВА ЗДОРОВЬЯ НАЦИИ

ТЕМА НОМЕРА

УДК 637.146.21:579.872.07

Научные основы создания белковых кисломолочных продуктов

с пробиотическими свойствами

И. В. Бояринева, канд. тех. наук

Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления

Важнейшей стратегической задачей пищевой промышленности является удовлетворение потребностей всех категорий населения в высококачественных, биологически полноценных и безопасных продуктах питания. Неблагоприятная экологическая ситуация, возникающая в городах, приводит к необходимости создания молочно-белковых продуктов функционального назначения с различными наполнителями, которые дополнительно обогащают продукт белками, минеральными веществами, витаминами и т.д. [1].

В настоящее время в рационе питания отмечается дефицит белков. По отдельным категориям населения он достигает угрожающих для здоровья размеров. Дефицит в питании полноценных белков приводит к необратимым процессам -задержке в физическом и умственном развитии, росту алиментарно-зависимых заболеваний (анемия, сердечно-сосудистые, гастроэнтерологические и др.), особенно это пагубно для детского организма [2].

Вследствие того что не существует продуктов питания, сосредоточивающих в себе все компоненты, необходимые для обеспечения растущего организма белками, минеральными веществами, витаминами, необходимо создавать новые виды продуктов с высокой пищевой и биологической ценностью, обеспечивающие потребность детей младшего школьного возраста в веществах, способствующих гармоничному развитию организма. В соответствии с современными принципами организации питания на смену ранее известным молочным продуктам пришли новые конкурентоспособные концентрированные молочно-белковые продукты. Современный ассортимент молочно-бел-ковых продуктов отличается сбалансированным составом и новыми или оригинальными свойствами. Эти продукты обладают привлекательными для потребителя качествами: своеобразным и приятным вкусом, нежной консистенцией, высокой питательной и биологической ценностью [3].

Цель данной работы - создание консорциума микроорганизмов термофильного молочнокислого стрептококка, про-

пионовокислых бактерий, бифидобакте-рий, изучение пробиотических свойств полученной комбинированной закваски и изготовление на ее основе новых кисломолочных продуктов.

Экспериментальные исследования проводились на кафедре «Технология молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров», в проблемной научно-исследовательской лаборатории Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления.

Объектами исследований служили штаммы пропионовокислых бактерий Propionibacterium freudenreichii subsp. Shermanii КМ 186, Propionibacterium freudenreichii subsp. Freudenreichii АС-2500, Propionibacterium freudenreichii subsp. Shermanii АС-2503, лиофилизиро-ванная закваска прямого внесения DANISCO CHOOZIT TM ТА 61 LYO 50 DCU, в состав которой входит термофильный молочнокислый стрептококк

Streptococcus thermo-philus. Штаммы пропионовокислых бактерий получены из фонда Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов (Москва), активизированы биотехнологическим способом, разработанным в Восточно-Сибирском государственном технологическом университете. Для проведения научно-исследовательской работы был использован бактериальный концентрат бифи-добактерий, в состав которого входит штамм Bifidobacterium longm В379М. Производителем концентрата бифидо-бактерий является малое инновационное предприятие «Бифивит», г. Улан-Удэ.

Основные физико-химические и микробиологические показатели сырья, заквасок и кисломолочных продуктов определяли стандартными и общепринятыми в исследовательской практике методами.

И.С. Хамагаевой [4, 5] были созданы научные основы биотехнологии получения новых лечебных кисломолочных продуктов для детского и диетического питания с применением ферментного препарата дрожжей ß-галактозидазы. Авторами установлено, что вследствие действия ß-галактозидазы на молочный сахар накапливаются важные бифидогенные про-

дукты трансгликозилирования. Известно, что помимо гидролитического действия Р-галактозидаза катализирует реакции трансгликозилирования, в ходе которых образуются высокомолекулярные олиго-сахариды при использовании лактозы в качестве субстрата [5].

При ферментации молока пропионово-кислые бактерии проявляют слабую кислотообразующую активность, они сквашивают молоко только через 5-7 дней.

И.С. Хамагаевой теоретически обоснован механизм стимулирующего действия Р-галактозидазы на рост пропионовокислых бактерий в молоке, что открывает новые перспективы применения данных микроорганизмов в молочном производстве [6, 5]. Установлено, что активизированные культуры пропионовокислых бактерий обладают высокой биохимической активностью и ферментируют молоко за 16-20 ч. Разработана схема производства лабораторной закваски и на ее основе -схема приготовления кисломолочного напитка «Целебный». Количество пропионовокислых бактерий в закваске составляет 109 КОЕ в 1 см3 [7, 8].

Результаты дальнейших исследований показали возможность совместного культивирования кефирной грибковой закваски и пропионовокислых бактерий. На основании проведенных исследований была разработана схема приготовления производственной закваски с использованием комбинации кефирной грибковой закваски и пропионовокислых бактерий 1:1 [9]. При изучении роста пропионо-вокислых бактерий в процессе сквашивания молока комбинированной закваской обнаружено интенсивное их развитие, что свидетельствует о хорошей сочетаемости пропионовокислых бактерий с микрофлорой кефирной грибковой закваски. Количественный учет пропионово-кислых бактерий показал, что при всех дозах закваски в конце ферментации количество жизнеспособных клеток составляет 109 КОЕ в см3. Необходимо отметить, что разработанная ассоциация микроорганизмов отличается высокой антимутагенной, антибиотической и витаминооб-разующей активностью [10].

И.В. Бояриневой был создан новый белковый кисломолочный продукт с использованием препарата пропионовокислых бактерий РгоропЪа^еп'ит зНвгтапИ. Следует отметить, что при совместном выращивании пропионовокислых бактерий с термофильным молочнокислым стрептококком и биомассой бифидобактерий отсутствуют явления антагонизма их друг к другу. Более того, пропионовокислые бактерии оказывают стимулирующий эффект на развитие бифидобактерий.

Белковые кисломолочные продукты, выработанные с использованием чистых культур пропионовокислых бактерий и с использованием симбиотической закваски на основе термофильного молочно-

A HEALTHY FOOD - THE BASIS OF THE NATION'S HEALTH

кислого стрептококка, пропионовокислых бактерий и бифидобактерий, характеризуются низкой кислотностью, нежной консистенцией и содержат высокое количество жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий - 107 КОЕ в 1 г, что очень важно при производстве продуктов детского и диетического питания, обладающих лечебно-профилактическими свойствами.

Выводы

1. Разработана симбиотическая закваска на основе термофильного молочнокислого стрептококка, пропионовокислых бактерий и бифидобактерий. Установлено, что при совместном культивировании пропионовокислых бактерий с термофильным молочнокислым стрептококком и бифидобактериями отсутствуют явления антагонизма.

2. Отмечена высокая биохимическая активность комбинированной закваски.

3. Разработанная ассоциация микроорганизмов и чистые культуры пропионовокислых бактерий позволяют получить белковые кисломолочные продукты с высоким содержанием жизнеспособных клеток пробиотических культур.

ЛИТЕРАТУРА

1. Крусь, Г.Н. Методы исследования молока и молочных продуктов/Г.Н. Крусь, А. М. Шалыгина, З. В. Волокина. -М.: Колос, 2000. - 5 с.

2. Горбатова, К.К. Физико-химические и биохимические основы производства молочных продуктов/К.К. Горбатова.-СПб.: МОРД, 2004. - 97 с.

3. Свириденко, Ю.Я. Функциональные молочные продукты/Ю.Я. Свириденко// Сыроделие и маслоделие. - 2004. - 39 с.

4. Авторские заявки № 4109403/28-13; № 4109407/28-13 СССР. Способ производства закваски для производства кисломолочных продуктов. И.С. Хамагаева, -Г.А. Булгатова, Л.П. Семенова, К.С. Ладо-до, Г.И. Гончарова, А.И. Ляннол. - Заяв. 05.06.86; пол. реш. от 30.06.87. с грифом «П».

5. Хамагаева, И.С. Теоретическое обоснование и разработка технологии кисломолочных продуктов на основе использования Р-галактозидазы и бифидобактерий: дисс. ... д-ра техн. наук/И.С. Хамагаева. - М., 1989. - 465 с.

6. Белозерова, Л.М. Разработка технологии кисломолочного продукта с ис-

пользованием пропионовокислых бактерий: дисс. ... канд. техн. наук/Л.М. Белозерова. - Улан-Удэ, 2001.

7. Хамагаева, И.С. Кисломолочный продукт функционального питания/И.С. Хамагаева, Л.М. Белозерова//Достиже-ния науки и техники - развитие Сибирских регионов: Материалы Всероссийской науч.-практ. конф. - Красноярск, 1999. -С. 55-56.

8. Хамагаева, И.С. Новый кисломолочный продукт/И.С. Хамагаева, Л.М. Бело-зерова//Интеграция науки, производства и образования: Состояние и перспективы: Тез. докл. Всероссийской науч.-техн. конф. - Юрга, 1999. - С. 88-89.

9. Бояринева, И.В. Разработка мульти-штаммовой пробиотической закваски/ И.В. Бояринева, Н.Ю. Потапчук, И.С. Ха-магаева//Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления. - 2013. - № 4. - С. 8084.

10. Хамагаева, И.С. Исследование про-биотических свойств комбинированной закваски/И.С. Хамагаева, И.В. Бояринева, Н.Ю. Потапчук//Техника и технология пищевых производств. - 2013. - № 1. - С. 54-58.

Научные основы создания белковых кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами

Ключевые слова

бифидобактерии, пропионовокислые бактерии, симбиотическая закваска.

Реферат

Современный период развития человечества характеризуется увеличением числа заболеваний, связанных с нарушениями экологии, которые проявляются накоплением в продуктах питания разнообразных токсичных и мутагенных веществ. Вследствие применения при производстве продуктов пищевых добавок, обеспечивающих улучшение органолептических и технологических свойств продукции, но неблагоприятно действующих на организм человека, а также в связи с ростом потребления ряда лекарственных средств и др., происходят значительные микроэкологические нарушения в человеческом организме, имеющие серьезные последствия как для отдельных индивидуумов, так и для общества в целом. В связи с чем альтернативным решением данных проблем является введение в рацион питания пробиоти-ческих кисломолочных продуктов, содержащих пропионовокис-лые бактерии и молочнокислые микроорганизмы, способные снижать негативное влияние вредных пищевых факторов на здоровье человека и улучшать общее состояние макроорганизма.

В статье представлено краткое обоснование необходимости создания новых кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами на основе мультиштаммовой закваски, состоящей из термофильного молочнокислого стрептококка, пропионовокис-лых бактерий, а также бифидобактерий и закваски на основе пропионовокислых бактерий. Исследована биохимическая активность заквасок на молочной смеси. Выявлено, что при культивировании заквасок на молочной смеси продолжительность ферментации увеличивается при использовании комбинированной закваски. При этом количество жизнеспособных клеток пропионовокислых бактерий остается на достаточно высоком уровне. Результаты проведенных исследований показали возможность использования чистых культур пропионовокислых бактерий и комбинированной закваски, состоящей из термофильного молочнокислого стрептококка, пропионовокислых бактерий и бифидобактерий для производства белковых кисломолочных продуктов.

Авторы

Бояринева Ирина Валерьевна, канд. тех. наук, Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, 680000, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, д. 134, kruchkova28@rambler.ru

Scientific Foundations of Dairy Products with Protein Probiotic Properties

Key words

propionic acid bacteria, bifidobacteria, symbiotic starter.

Abstracts

The modern period of human development is characterized by an increase in the number of cases involving violations of the environment, which are manifested in the accumulation of a variety of foods toxic and mutagenic substances. Due to the use in the manufacture of products of food additives that improve the organoleptic and technological properties of the product, but the adverse effects on the human body, the growth of consumption of medicines, etc., are significant microecological disorders in the human body, with serious consequences for some individuals, so and for society as a whole. In this connection, an alternative solution to these problems is the introduction in the diet of probiotic fermented milk containing propionic acid bacteria and lactic acid bacteria capable of reducing the negative impact of harmful dietary factors on human health and improve the overall condition of the microorganism.

The article presents a brief rationale for the creation of new dairy products with probiotic properties based multishtammovoy leaven consisting of thermophilic lactic streptococci, propionic acid bacteria and bifidobacteria and sourdough based propionic bacteria. Investigated the biochemical activity of starter cultures for milk mixture. Revealed that when cultured on sourdough lactic fermentation mixture increases the duration of the use of multiple leaven. At the same time, the number of viable cells of propionic acid bacteria remains at a fairly high level. Research results have shown the possibility of using pure cultures of propionic acid bacteria and sourdough combination consisting of Streptococcus thermophilus lactic, propionic acid bacteria and bifidobacteria for the production of protein dairy products.

Authors

Boyarineva Irina Valeryevna, Candidate of Technical Science, East-Siberian State University of Technology and Management, 134, Tikhookeanskaya St., Khabarovsk, 680000, kruchkova28@rambler.ru