ПИЩЕВОЙ ПРОДУКТ, ОБОГАЩЕННЫЙ ПРОБИОТИКОМ И ОБЕДНЕННЫЙ ОРГАНИЧЕСКИМИ КИСЛОТАМИ
FOOD PRODUCT ENRICHED WITH PROBIOTIC AND DEPLETED ORGANOLEPTIC ACIDS

8
Настоящее изобретение касается пищевого продукта на основе фруктов, типа напитка или пюре из фруктов, имеющего в своем составе стабильные живые пробиотики в концентрации, предпочтительно, больше 10 КОЕ/мл (UFC/ml), высокое содержание фруктов, предпочтительно, больше 50%, содержание органических кислот в котором уменьшено на величину от 10 до 100%, предпочтительно, от 30 до 70%, еще более предпочтительно, на 60% по отношению к исходному содержанию органических кислот во фруктовом матриксе, а также способа получения такого пищевого продукта.
Lactobacillus
Прием внутрь живых микроорганизмов, называемых пробиотиками, в том числе некоторых штаммов бактерий, в частности, бактерий, принадлежащих к роду , является благоприятным, в частности, на уровне здоровья. В самом деле, они являются предметом многочисленных исследований, демонстрирующих профилактические клинические воздействия в различных областях (например, в областях аллергических проявлений, инфекционных диарей, воспалительных заболеваний) и на некоторые физиологические функции (например, усвоение лактозы, кишечный транспорт, иммунитет). Упомянутые пробиотики, в частности, способны благоприятствовать хорошему функционированию кишечной флоры, которое способно заинтересовать все население. В самом деле, эти бактерии продуцируют, в числе прочего, бактериоцины и молочную кислоту, которые косвенно увеличивают усвояемость продуктов питания, способствуют кишечной перистальтике и ускоряют выделение испражнений. Кроме того, эти бактерии продуцируют некоторые витамины комплекса В и вообще способствуют всасыванию витаминов и минеральных веществ, уменьшают кровяной холестерин, усиливают иммунную систему и покрывают кишечные слизистые оболочки для того, чтобы защитить от поражения и воздействия вредных микроорганизмов.
В связи с этим, в течение многих лет агропромышленные предприятия пытаются ввести такие бактерии в их продукты.
Такими продуктами, в которые добавляют бактерии, традиционно являются молочные продукты, но разработка других пищевых продуктов, в частности, на основе фруктов, представляет интерес для рынка агропищевой промышленности.
Lactobacillus
Пищевые продукты на основе фруктов, в которые добавлены бактерии рода , уже известны в существующем уровне техники, например, из международной заявки на патент WO 00/70972 и европейской заявки на патент ЕР 0113055.
Однако в пищевых продуктах на основе фруктов, в которые добавлены молочнокислые бактерии, можно наблюдать бактериальный рост, который вызывает при хранении продуктов изменение их свойств, сопровождающееся выделением газа и появлением ложных привкусов, которое делают их непригодными для потребления.
Lactobacillus
Многочисленные микроорганизмы способны декарбоксилировать замещенные коричные кислоты, такие как транс-4-гидрокси-3-метоксикоричная кислота (феруловая кислота) и транс-4-гидроксикоричная кислота (п-кумаровая кислота) с образованием, соответственно, двух следующих летучих соединений: 3-метокси-4-гидроксистирола (4-винилгваякола) и 4-гидроксистирола (4-винилфенола). Эти молекулы являются ответственными за ложные привкусы типа “фенольного, копченого, перчаточного, лекарственного...”. Активности декарбоксилаз, способных декарбоксилировать п-кумаровую кислоту и феруловую кислоту, были зарегистрированы у бактерий рода . В частности, молочнокислыми бактериями, известными упомянутыми активностями, являются следующие: L. brevis, L. crispatus, L. fermentum, L. plantarum, L. pentosus, L. paracasei (ссылка: van Beek, S and Priest FG - 2000- Decarbozylation of substituted cinnamic acids by lactic acid bacteria isolated during malt whisky fermentation - Applied and Environmental Microbiology, 66 (12): 5322-8). Таким образом, через процессы биопревращения, молочнокислые бактерии способны генерировать ложные привкусы, исходя из феноловых кислот.
В настоящее время, в известном уровне техники предложены решения для того, чтобы решить проблему образования газа и ложных привкусов, например, в международной заявке на патент WO 00/70972, поданной фирмой PROBI, хранение продуктов при температуре, находящейся в интервале от 4 до 8°С, и низкая концентрация фруктов (около 25%).
Lactobacillus
8
Однако эти решения не позволяют предложить продукты, имеющие концентрацию фруктов больше 50%, содержащие, кроме того, живые и стабильные бактерии рода  в значительной концентрации. То, что подразумевают под значительной концентрацией, представляет собой популяцию, больше или равную 10 КОЕ/мл (UFC/ml) продукта. Под стабильными бактериями подразумевают бактериальную популяцию с пониженной метаболической активностью (образование газа, и/или ложных привкусов, и подкисление при ограниченном и регулируемом хранении) при охлаждении, то есть при температуре, находящейся в интервале от 4 до 10°С. Ограниченное постподкисление (специфическое подкисление при хранении продукта) будет следствием, с одной стороны, уменьшения концентрации органических кислот, присутствующих в продукте, и, с другой стороны, низкой температуры хранения вышеупомянутого продукта.
Пищевой продукт на основе фруктов, типа напитка или пюре из фруктов, содержащий живые стабильные пробиотики, будет, как преимущество, приносить потребителю пользу фруктов и пробиотиков.
Национальный проект здорового питания ратует за потребление минимум пяти порций фруктов и овощей в день. Наблюдения, проведенные многочисленными учеными, показывают, что потребление большего количества фруктов и овощей позволяет, в частности, уменьшить содержание холестерина, жировые отложения и ограничить преобладание ожирения у детей.
Некоторые научные исследования подсказывают, что пробиотики могут также играть первостепенную роль для здоровья. Каждый штамм пробиотика может давать специфические выгоды для здоровья. Среди упомянутых выгод для здоровья можно вновь найти: улучшение работы пищеварительной системы и усиление естественных защитных механизмов. Некоторые пробиотики действуют, поглощая белки, другие продуцируют витамины. Некоторые могут также продуцировать соединения, которые борются против распространения патогенных бактерий и могут таким образом играть роль в кишечной экосистеме.
Для агропищевой промышленности было бы желательно иметь возможность получить такие пищевые продукты, и это является предметом настоящего изобретения.
Чтобы увеличить живучесть бактерий, европейские заявки на патент ЕР 0113055 и ЕР 0166238, поданные Кирин Беером (Kirin Beer), предлагают селективное уменьшение концентрации полифенолов, присутствующих во фруктовых соках, которые являются бактериостатическими компонентами, контактированием сока с абсорбентами. В данном случае, искомая цель заключается также в том, чтобы способствовать ферментации бактерий и не сохранять стабильной исходную популяцию, как согласно настоящему изобретению.
Lactobacillus
В существующем уровне техники известно, что фрукты содержат органические кислоты, и авторы изобретения обнаружили, что бактерии рода  метаболизируют упомянутые органические кислоты, и что эта метаболизация органических кислот может быть ответственна за образование углекислого газа и/или ложных привкусов в пищевых продуктах на основе фруктов. Составы органических кислот некоторых фруктов можно легко узнать, обратившись к библиографическим источникам таким, как, например, шкалам кислотности фруктов в “Своде правил” (“code of practice”) АПСН (AIJN).
Leuconostoc, Streptococcus
Lactobacillus
Многочисленные штаммы родов  и  способны разлагать малат, цитрат, пируват, фумарат, тартрат и глюконат с выделением газа. В сравнении с измерением образовавшегося газа, определение содержаний диацетила и ацетоина представляет собой более эффективный метод детектирования разложения пирувата (Hegazi F.Z., Abo-Elnaga I.G., 1980. Degradation of organic acids by dairy lactic acid bacteria. Microbiologie der Landwirtschaft der Technologie und des Umweltschutzes, 135 (3), 212.).
Органические кислоты, такие как яблочная кислота или лимонная кислота, когда они разложены, если только данное усвоение не сопровождается слишком большим продуцированием ацетата, который сам тоже порождает ложные привкусы, не создают данной проблемы, именно, генерации ложных привкусов, неприятных для потребителя.
2
2
2
Тем не менее, усвоение данных органических кислот бактериальными штаммами на этот раз будет приводить к образованию CO, который будет вспучивать упаковку продукта. В самом деле, упомянутые органические кислоты естественным образом метаболизируются некоторыми видами молочнокислых бактерий с получением пирувата (центральное соединение метаболических циклов, такого как углеродный обмен) и CO; кроме того, пируват сам подвергается процессам декарбоксилирования, увеличивающим на столько же выход образующегося CO.
Некоторые из упомянутых органических кислот представляют собой фенольные соединения (кумаровая кислота, феруловая кислота) и разложение данных соединений бактериальными штаммами может приводить к возникновению у продукта ложных привкусов.
В зависимости от рН конечного продукта, органолептический профиль кислоты является очень изменчивым. Так, молочная кислота является самой вяжущей при рН 3,5, впереди лимонной кислоты и яблочной кислоты (Hartwig P., Mc Daniel M.R., 1995. Flavor characteristics of lactic, malic, citric and acetic acids at various pH levels. Journal of Food Science, 60 (2), 384-388).
Чертеж воспроизводит, таким образом, механизм метаболизации яблочной кислоты (или малата), лимонной кислоты (или цитрата) и пирувата.
Lactobacillus
8
Существуют коммерческие напитки, в частности, продукт ProViva, распространяемый фирмой Skanemejerier, содержащий штамм рода  с максимальным содержанием, равным 10 КОЕ/мл, и кислым рН (рН 3,8). Однако стабильность продукта гарантируется только благодаря хранению при 4°С и низкому содержанию в соке фруктов (<25%). Кроме того, коммерческие продукты ProViva специализированы на использование определенных типов фруктов с низкими содержаниями органических кислот и не включают в себя важные соки, такие как апельсиновый сок, яблочный сок и соки на основе смесей экзотических фруктов.
Авторы изобретения показали, что обеднение органическими кислотами фруктового матрикса на основе пищевого продукта позволяет уменьшить или устранить образование углекислого газа и/или ложных привкусов в конечном пищевом продукте после кондиционирования, все еще сохраняя питательные качества продукта, каковы бы ни были фрукты, концентрация фруктов и концентрация органических кислот конечного продукта. Таким образом, авторы изобретения предлагают регулировать и рекомендуют ограниченное содержание органических кислот, которое должно быть отрегулировано в соответствии с намеченным содержанием фруктового матрикса в составе и рассматриваемым типом фрукта.
Итак, предметом настоящего изобретения является пищевой продукт, изготовленный на основе фруктов, имеющий в своем составе стабильные живые пробиотики, содержание органических кислот в котором уменьшено на величину от 10 до 100%, предпочтительно, от 30 до 70%, еще более предпочтительно, на 60% по отношению к исходному содержанию органических кислот во фруктовом матриксе, и в котором образование ложных привкусов уменьшено или устранено по отношению к исходному фруктовому матриксу.
Под пробиотиками понимают живые микроорганизмы, которые, когда они интегрированы в достаточном количестве, оказывают положительное воздействие на здоровье сверх традиционных пищевых воздействий.
Под живыми пробиотиками, согласно настоящему изобретению, понимают пробиотики, выживаемость которых в пищевом продукте согласно настоящему изобретению после 28 дней составляет больше 60%, преимущественно, больше 80%.
Выживаемость пробиотиков определяют методами подсчета, известными специалисту, как, например, подсчета массы, подсчета поверхности, клеток Малассеза (Malassez), прямого подсчета, турбидиметрии, нефелометрии, электронного подсчета, проточной цитометрии, флуоресценции, импедансометрии, анализа изображений.
Под стабильными пробиотиками понимают, согласно настоящему изобретению, пробиотики, проявляющие отсутствие активности в течение по меньшей мере 30 дней при 10°С. Отсутствие активности выражается в:
2
- отсутствии детектирования образования газа (CO) при хранении в упаковке;
- постоянстве органолептического качества без ухудшения исходных качеств фруктового матрикса и без возникновения ложного привкуса;
- отсутствии заметного пост-подкисления (понижение рН<0,5 единицы);
- неразрастании пробиотиков и сохранение исходной популяции (+/-50%).
В частности, упомянутые пробиотики могут представлять собой бактерии.
Lactobacillus spp., Bifidobacterium spp., Streptococcus spp., Lactococcus spp.
Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus acidofilus, Bifidobacterium animalis, Bifidobacterium breve, Streptococcus thermofilus, Lactococcus lactis
Под бактериями, согласно настоящему изобретению, предпочтительно понимают молочнокислые бактерии рода  и, в частности, .
2
Более конкретно, предпочтительными бактериями согласно настоящему изобретению являются бактерии, обладающие способностью разлагать органические кислоты до СО и/или до соединений, создающих ложные привкусы.
Lactobacillus
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus casei
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus plantarum
Более конкретно, предпочтительными бактериальными штаммами согласно настоящему изобретению являются штаммы рода , предпочтительно,  и  и, еще более предпочтительно, штаммы , заявленные 16/03/95 под номером DSM 9843 в Немецкую коллекцию микроорганизмов и клеточных культур (Deutsche Summlung von Microorganismen von Zellkulturen GmbH) или штаммы , заявленные 4/04/02 под номером CNCM I-2845 в Национальную коллекцию культур микроорганизмов (Collection National des Cultures de Microorganismes).
Lactobacillus plantarum
Lactobacillus plantarum

Штамм , заявленный 16/03/95 под номером DSM 9843 в Немецкую коллекцию микроорганизмов и клеточных культур (Deutsche Summlung von Microorganismen von Zellkulturen GmbH) поставляется в продажу фирмой PROBI под названием  299v. Этот штамм обладает множеством преимуществ для применения в качестве пробиотика в пищевом продукте на основе фруктов:
- он отвечает критериям пробиотиков, установленным научным сообществом;
- он запатентован, охарактеризован (RAPD, риботипирование) и его классификация подтверждена;
- он является “признанным безопасным” (GRAS) (от английского “Generally Recognized As Safe);
8
- он уже присутствует в содержании 10 КОЕ/мл в продукте ProViva, распространяемом фирмой Skanemejerier, и потребляется с 1994;
- он проявляет очень хорошую выживаемость при кислом рН меньше 4;
- он представляет собой отрицательную амилазу и, следовательно, не разрушает текстуру конечного продукта.
Однако этот штамм имеет также некоторые неудобства:
- он проявляет высокий потенциал постподкисления;
- он порождает значительные органолептические дефекты, связанные с синтезом уксусной кислоты;
- он разлагает лимонную кислоту (например, лимонный сок, апельсиновый сок) или яблочную кислоту (например, яблочный сок или грушевый сок) с образованием углекислого газа, откуда проблемы возможного вспучивания, в частности, если прерван процесс охлаждения (то есть превышение температуры 8°С).
Таким образом, этот штамм показывает многочисленные положительные моменты, но его применение в рамках пищевых продуктов на основе фруктов не может осуществляться так, как есть, без уменьшения содержания органических кислот во фруктовом матриксе на основе пищевого продукта.
Lactobacillus plantarum
Это справедливо также для штамма , заявленного 4/04/02 под номером CNCM I-2845 в Национальную коллекцию культур микроорганизмов (Collection National des Cultures de Microorganismes).
Под фруктовым матриксом согласно настоящему изобретению понимают фруктовый сок, фруктовый сок, восстановленный на основе концентрата, или пюре из фруктов, без пробиотиков, необедненные органическими кислотами, но содержащие, в известных случаях, другие вещества, такие как, например, сахар, вода, ароматические вещества, красители, подсластители, антиоксиданты, молоко, консерванты, подкисляющие вещества, текстурирующие агенты, протеины животного (протеины молока, молочной сыворотки...) или растительного (соя, рис...) происхождения или растительные экстракты (соя, рис...).
Под ложными привкусами подразумевают вкус, ненормальный для пищевого продукта. Ложный привкус является неприятным для потребителя, следовательно, нежелательным. Так, в качестве примера, для пищевых продуктов согласно настоящему изобретению можно назвать ложный привкус типа “землисто-травяного”, возникающий через ферментацию и окисление продукта, типа “уксуса”, возникающий через фермент, исходя из органических кислот, присутствующих в продукте, и типа “прогорклости”, возникающий в результате присутствия летучих жирных кислот.
Равным образом, в продукте могут быть детектированы оттенки, называемые “положительными”, такие как, например, оттенки типа “апельсинового” или “фруктового”. Так как упомянутые оттенки вкуса не являются неприятными для потребителя, они не включены в “ложные привкусы” согласно настоящему изобретению.
Содержание молекул, ответственных за “ложные привкусы”, измеряют микроэкстракцией из твердой фазы (ТФМЭ) (SPME) в сочетании с газовой хроматографией (ГХ) (CPG). Этот метод был специально разработан и обладает увеличенной чувствительностью, все еще сохраняя хорошую воспроизводимость и хорошую повторяемость. Метод ТФМЭ дает возможность специфического концентрирования летучих молекул мишеней для лучшего количественного определения и лучшей идентификации. Газовая хроматография (ГХ) дает возможность разделения летучих молекул сообразно их полярности и их молекулярной массе и таким образом получить пики, соответствующие каждой молекуле. Содержание каждой молекулы выражается площадью пика, то есть в единицах абсорбционной емкости (ЕА) (UA), пропорциональной их концентрации в образце.
Наконец, масс-спектрометр дает возможность, с одной стороны, достоверно идентифицировать каждую молекулу через их фрагментацию на характерные ионы, и, с другой стороны, второго количественного определения летучих молекул, в котором их содержание на этот раз выражают в единицах массы.
Под ароматическими веществами понимают ингредиенты, предназначенные для придания букета (то есть вкуса и/или запаха) пищевому продукту.
Ароматические вещества применяют в двух основных технологических целях:
- они усиливают природный букет пищевого продукта, или частично его восстанавливают, если он слишком слабый (продукты, потерявшие часть их вкуса в ходе процесса изготовления);
- или они заменяют ингредиент, придающий ароматический оттенок конечному продукту (например, йогурт с запахом клубники).
Согласно настоящему изобретению, предпочтительными ароматическими веществами являются: яблоко, апельсин, красные фрукты, клубника, персик, абрикос, слива, малина, ежевика, смородина, лимон, цитрусовые, грейпфрут, банан, ананас, киви, груша, вишня, кокосовый орех, пассифлоры, манго, фига, ревень, дыня, фруктовые смеси, экзотические фрукты, ваниль, шоколад, кофе, каппучино.
Под красителями подразумевают вещества, способные возвращать, усиливать или придавать окраску пищевому продукту.
Согласно настоящему изобретению, предпочтительными красителями являются: бета-каротин, кармин.
Под подсластителями подразумевают вещества, способные имитировать подслащивающую способность сахара без того, чтобы приносить калории сахара.
Согласно настоящему изобретению, предпочтительными подсластителями являются: аспартам, ацесульфам К, сахарин, сукралоза и цикламат.
Под антиоксидантами подразумевают вещества, способные устранить или уменьшить явления окисления, которые вызывают, между прочим, прогорклость жирных продуктов или побурение резаных овощей и фруктов.
Согласно настоящему изобретению, предпочтительными антиоксидантами являются: витамин С, витамин Е, экстракт розмарина.
Под молоком подразумевают молоко животного происхождения (например, коровье, козье, овечье) или соки растительного происхождения (например, сок, извлеченный из сои, соевого молока, риса, овса, киноа, каштана, миндаля или лесного ореха).
Под консервантами подразумевают вещества, предназначенные для того, чтобы помочь консервированию, предотвращая присутствие и развитие нежелательных микроорганизмов (например: плесеней или бактерий, ответственных за интоксикации пищевых продуктов) в конечном пищевом продукте.
Согласно настоящему изобретению, предпочтительными консервантами являются: сорбиновая кислота, аскорбиновая кислота и сернистый ангидрид.
Под текстурирующими агентами подразумевают вещества, которые позволяют улучшить оформление или внешний вид конечного пищевого продукта. Текстурирующими агентами могут быть эмульгаторы, стабилизаторы, загустители или желатинирующие средства. Они могут быть использованы в пищевом продукте согласно настоящему изобретению по отдельности или в комбинации.
Согласно настоящему изобретению, предпочтительными текстурирующими агентами являются: пектин, используемый в качестве желатинирующего средства, семя рожкового дерева, каррагенаны, альгинаты, гуаровая камедь, ксантановая смола, крахмал, моно и диглицериды пищевых жирных кислот.
Под подкисляющими агентами подразумевают, предпочтительно, молочную кислоту и/или лимонную кислоту и/или ортофосфорную кислоту.
Под водой подразумевают, по выбору, воду, подвергнутую осмосу. Вода, подвергнутая осмосу, позволяет ограничить количество неорганических веществ, присутствующих в конечном продукте, которые тоже могут быть ответственны за ложные привкусы.
4
2
4
2
4
3
Калий, хлор, магний и кальций в самом деле являются скорее горькими в различных формах (KСl, NHCl, CaCl, ацетат Са, LiCl, MgSO...), тогда как натрий, литий и сульфат являются скорее солеными и/или кислыми сообразно форме, в которой они находятся (соленая форма: NaCl, NaSO, тартрат Na; кислая форма: NaNO, ацетат Li; соленая и кислая форма: ацетат Na, аскорбат Na, цитрат Na). Помимо указанных прямых воздействий на органолептические свойства продуктов, упомянутые соединения могут, равным образом, оказывать “обессоливающее” (“salting out”) воздействие на летучие молекулы, ответственные за ложные привкусы типа “копченого, фенольного...”, способствуя их переходу в паровую фазу над продуктом, увеличивая таким образом интенсивность воспринимаемых ложных привкусов.
Под органическими кислотами понимают, согласно настоящему изобретению, в частности, яблочную кислоту, лимонную кислоту, винную кислоту, пирувиновую кислоту, фумаровую кислоту или глюконовую кислоту.
Предпочтительно, органическими кислотами, содержание которых уменьшают или устраняют по отношению к исходному содержанию во фруктовом матриксе, являются яблочная и/или лимонная кислоты.
Исходное содержание органических кислот во фруктовом матриксе может быть известно из библиографических источников. В случае, когда фруктовый матрикс представляет собой фруктовый сок или фруктовый сок, восстановленный на основе концентрата, библиографические источники направлены на концентрацию органических кислот во фруктовых соках. Такие источники представляют собой, например, таблицы, извлеченные из Свода правил для абсолютной оценки качества соков АПСН (AIJN), такие, как таблица, представленная ниже:
Таблица 1
Извлечение из Свода правил для абсолютной оценки качества соков АПСН (AIJN), представляющее концентрацию органических кислот во фруктовых соках
Лимонная кислота (г/л)
L-яблочная кислота (г/л)
Апельсин
6,7-17
0,8-3
Грейпфрут
8-20
0,2-1,2
Яблоко
50-200
мин. 3
Виноград
макс. 0,5
2,5-7
Ананас
3-11
1,0-4,0
Лимон
45-63
1,0-7,5
Пассифлора
25-50
1,3-5,0
Груша
макс. 4
0,8-5
Абрикос
1,5-16
5-20
Черная смородина
26-42
1-4
Вишня
макс. 0,4
15,5-27
Малина
9-22
0,2-1,2
Клубника
5-11
0,6-5
Персик
1,5-5
2-6
Мандарин
6-22
0,5-3
В случае, когда фруктовый матрикс не является фруктовым соком или фруктовым соком, восстановленным на основе концентрата, библиографические источники направлены на концентрацию органических кислот во фруктах. Такими источниками являются “La composition des aliments: tableau des valeurs nutritives. 2000 (6-eme Edition); SOUCI S.W.; FACHMANN W.; KRAUT H.; SCHERZ H.”, пример таблицы из которых воспроизведен ниже:
Таблица 2
Концентрация органических кислот во фруктах
Фрукт
Лимонная кислота (мг/100 г)
Яблочная кислота (мг/100 г)
средняя
миним.
макс.
средняя
миним.
макс.
Груша
140
80
200
170
100
240
Клубника
748
670
940
303
90
340
Персик
240
160
320
330
280
370
Ананас
630
580
670
94
87
100
Виноград
23
327
220
650
Яблоко
29
9
30
426
270
790
Абрикос
400
140
700
1000
700
1300
Апельсин
1042
600
1880
89
40
190
Банан
201
80
390
360
240
500
Манго
264
200
327
74
Вишня
4,7
1800
Черешня
13
10
15
940
730
1110
Слива
34
23
55
1220
820
1990
Чернослив
158
5690
Ежевика
18
15
21
900
860
950
Черника
523
850
Малина
1720
1060
2480
400
0
800
Грейпфрут
1296
1000
1460
180
50
310
Гуайява
537
532
541
325
182
469
Киви
995
980
1010
500
470
530
Пассифлора
3250
650
Папайя
54
29
100
29
27
31
Лимон
4683
3500
7200
200
Айва
930
Ягоды Шиповника
3100
Личи
16
239
Гранат
500
100
Дыня
75
0
150
-
0
50
В обоих случаях, табличное значение, используемое для определения исходного содержания органических кислот во фруктовом соке или во фруктах, представляет собой минимальное значение.
Кроме того, исходное содержание органических кислот во фруктовом матриксе может быть определено любым подходящим методом количественного определения.
Такими методами являются, например:
- измерение титруемой кислотности, который количественно определяет содержание кислот, присутствующих во фруктовом матриксе; он заключается в нейтрализации пробы фруктового матрикса раствором 0,1 н. гидроксида натрия, при этом количество гидроксида натрия, необходимое для достижения рН 8, позволяет вычислить величину общей кислотности;
- хроматографическое количественное определение методом ВЭАОХ (HPAEC) (высокоэффективной анионообменной хроматографии) (метод Дионекса (Dionex): 164-166 avenu Joseph Kessel 78960 Voisins Le Bretonneux France) в сочетании с кондуктометрическим детектированием;
- яблочная и лимонная кислоты могут быть количественно определены ферментативными методами; методы сравнения рекомендованы Международной федерацией производителей фруктовых соков (IFU) (данные ссылки установлены с 1985): IFU 21 для яблочной кислоты и IFU 22 для лимонной кислоты; упомянутые методы являются спектрофотометрическими методами, в которых применяют ферментативные реакции.
Метод IFU 21 функционирует на следующем принципе: лимонную кислоту (цитрат), присутствующую во фруктовом матриксе, сначала конвертируют в оксалоацетат и ацетат в реакции, катализируемой ферментом цитратлиазой (CL) (1).
CL
(1) Цитрат
―――――――→
оксалоацетат + ацетат
В присутствии ферментов L-малатдегидрогеназы (L-MDH) и L-лактатдегидрогеназы (L-LDH) оксалоацетат и пируват, образовавшиеся в результате декарбоксилирования, восстанавливаются никотинамидадениндинуклеотидом (NADH) (2) (3) в L-малат и L-лактат, соответственно.
(L-MDH)
(2) Оксалоацетат + NADH + H<sup>+</sup>
―――――――→
L-малат + NAD<sup>+</sup>
(L-LDH)
(3) Пируват + NADH + H<sup>+</sup>
―――――――→
L-лактат + NAD<sup>+</sup>
Количество NADH, окисленного в реакциях (2) и (3) является стехиометрическим по отношению к количеству цитрата. Количество NADH определяют измерением его светопоглощения при 334, 340 или 365 нм. Это измерение позволяет определить количество лимонной кислоты, исходно присутствовавшей во фруктовом матриксе.
Метод IFU 22 функционирует на следующем принципе: L-молочную кислоту (L-лактат), присутствующую во фруктовом матриксе, сначала окисляют в пируват никотинамидадениндинуклеотидом (NAD) в присутствии L-лактатдегидрогеназы (L-LGH) (1).
L-(LDH)
(1) L-лактат + NAD<sup>+</sup>
―――――――→
<sub>←―――――――――――</sub>
пируват + NADH<sup>+</sup> + H<sup>+</sup>
Равновесие данной реакции устанавливается со стороны L-лактама. Вовлекая пируват в последующую реакцию, катализируемую ферментом глутаматпируваттрансаминазой (GPT) в присутствии L-глутамата, равновесие может быть сдвинуто в пользу NADH (2).
GPT
(2) Пируват + L-глутамат
―――――→
<sub>←――――――――</sub>
L-аланин + 2-оксоглутарат
Количество NADH, образовавшегося в предыдущей реакции, является стехиометрическим по отношению к количеству L-молочной кислоты. Увеличение NADH определяют измерением его светопоглощения при 334, 340 или 365 нм. Это измерение позволяет определить количество L-молочной кислоты, исходно присутствующей во фруктовом матриксе.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, пищевой продукт может представлять собой напиток, предпочтительно, на основе фруктового сока или фруктового сока, восстановленного на основе концентрата.
Согласно настоящему изобретению, в качестве фруктового сока можно назвать апельсиновый сок, в частности, НИК (NFK) (от английского “не из концентрата” (Not From Concentrate)) 10-12° Брикс, и в качестве апельсинового сока, восстановленного на основе концентрата, АСЗК (FCOJ) (от английского “апельсиновый сок из замороженного концентрата” (“Frozen Concentrate Orange Juice”)) c 66° Брикс, и другие фруктовые соки с концентрациями в диапазоне от 10 до 70° Брикс.
Согласно настоящему изобретению, пищевой продукт содержит от 20 до 99,99% фруктового сока, предпочтительно, от 50 до 99,99% фруктового сока.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения, пищевой продукт может представлять собой пюре на основе фруктов, содержащее, предпочтительно, от 50 до 99,99% фруктового пюре, и, еще более предпочтительно, от 90 до 99,99% фруктового пюре.
.
5
.
9
8
.
7
Согласно настоящему изобретению, пробиотики присутствуют в концентрации, находящейся в интервале от 510до 110 КОЕ/мл, предпочтительно, в концентрации, большей или равной 10 КОЕ/мл. Самым предпочтительным образом, концентрация равна 410 КОЕ/мл.
Согласно настоящему изобретению, пищевой продукт имеет рН, находящийся в интервале от 3 до 4.
Согласно настоящему изобретению, пищевой продукт сохраняется и, следовательно, может быть употреблен, в течение по меньшей мере 30 дней при температуре, самое большее, 10°С, не нуждаясь в добавлении бактериостатических агентов.
Согласно настоящему изобретению, пищевой продукт представляет собой продукт на основе одного фрукта.
Согласно настоящему изобретению, пищевой продукт представляет собой продукт на основе нескольких фруктов.
Согласно настоящему изобретению, фрукт или фрукты богаты органическими кислотами.
Согласно настоящему изобретению, фрукты представляют собой: апельсин, лимон, виноград, ананас, яблоко, грушу, персик и/или красные фрукты.
Предпочтительно, пищевой продукт содержит, согласно настоящему изобретению, молоко и/или растительный сок.
Предпочтительно, растительным соком будет сок, полученный исходя из семян сои (сок, выделенный из сои и/или соевого молока).
Согласно настоящему изобретению, органическими кислотами, предпочтительно удаляемыми из фруктового матрикса, являются яблочная кислота, лимонная кислота, винная кислота, пирувиновая кислота, фумаровая кислота, глюконовая кислота, п-кумаровая кислота и/или кофейная кислота.
Вторым предметом настоящего изобретения является способ получения пищевого продукта согласно настоящему изобретению, отличающийся тем, что он содержит следующие стадии:
а) обеднение органическими кислотами матрикса на основе фруктов;
б) добавление пробиотиков к матриксу, полученному после стадии а);
в) кондиционирование продукта, полученного после стадии б).
Согласно настоящему изобретению, стадию а) обеднения матрикса на основе фруктов органическими кислотами осуществляют выбором фруктового матрикса с низкой природной кислотностью.
Фруктовым матриксом с низкой природной кислотностью согласно настоящему изобретению намереваются называть фруктовый матрикс, исходя из которого получают сок, естественно слабо кислый, который по его кислотности находится в интервале между низшей величиной, указанной в “Своде правил” АПСН (AIJN) (Ассоциация промышленности соков и нектаров из фруктов и растений Европейского союза), признанной всеми профессионалами в области фруктовых соков, и -50% от указанной величины.
Природные кислотности зависят не только от фрукта, но также от его разновидности, климата, момента съема плодов. В силу этого, определены шкалы кислотности фруктов и соответствующие значения представлены в таблице, следующей ниже: (источник: АПСН (AIJN)):
Таблица 3
Шкала кислотности фруктов согласно АПСН (AIJN)
Фрукты
Титруемая кислотность (выраженная в г безводной лимонной кислоты на литр сока, измеренная при рН 8,1)
Апельсин
5-15
Грейпфрут
7,7-18,5
Яблоко
2,2-7,5
Виноград
4-11
Ананас
3,2-11,5
Лимон
44,8-62
Пассифлора
25,6-50
Груша
1,4-7 г/кг
Абрикос
6,4-19,2 г/кг
Черная смородина
26,7-40,1
Вишня
12,8-22,6
Малина
12,2-20
Клубника
5,1-11,5
Персик
3,2-8 г/кг
Банан
2-3,8
Мандарин
5,8-19,2
Для апельсина, найденные разновидности с низкой природной кислотностью могут иметь кислотность, например, 3 (или на 40% меньше низшей величины шкалы).
Согласно настоящему изобретению, выбор фруктового матрикса с низкой природной кислотностью осуществляют сортовым выбором фруктов и/или контролем спелости фруктов.
Фрукты, предпочтительным образом, будут выбраны, как только они достигнут поздней спелости.
Согласно настоящему изобретению, стадию а) обеднения матрикса на основе фруктов органическими кислотами осуществляют раскислением фруктового матрикса.
Согласно настоящему изобретению, раскисление (уменьшение титруемой кислотности) фруктового матрикса осуществляют электродиализом фруктового матрикса, осаждением органических кислот фруктового матрикса солями кальция, яблочно-молочнокислым брожением, селективной ассимиляцией лимонной кислоты и/или пропусканием фруктового матрикса через анионообменную смолу.
Лимонное брожение приводит к продуцированию молочнокислыми бактериями диацетилацетоина.
Предпочтительно, раскисление фруктового матрикса согласно настоящему изобретению осуществляют электродиализом и/или пропусканием через анионообменную смолу.
-
+
В самом деле, анионообменная смола идеальна для улавливания соединений, которые имеют кислотные остатки СООН, так как данные группы легко разделяются на СОО (анион) и H(катион), и, таким образом, подходит для улавливания органических кислот.
Используемыми анионообменными смолами могут быть, например, смолы Dowex1, которую поставляет фирма Dow Chemical, USA, и Amberlite IRA-402, которую поставляет фирма Rohm and Haas Co., USA.
Согласно настоящему изобретению, пробиотики вводят с поздней дифференциацией, то есть в конце производственной линии и непосредственно перед или во время стадии кондиционирования.
Кроме того, стадия б) и стадия в) согласно настоящему изобретению могут быть осуществлены одновременно. В упомянутом случае осуществления, способ согласно настоящему изобретению содержит только две стадии, чтобы избежать повреждений конечного пищевого продукта во время его хранения без пролиферации микроорганизмов.
В предпочтительном варианте осуществления, стадию добавления молочной кислоты осуществляют между или одновременно со стадией б) и стадией в) вышеупомянутого способа. Количество добавляемой молочной кислоты легко определяется специалистом в зависимости от штамма бактерий, который желают пустить в дело.
Чертеж: Метаболическая схема усвоения цитрата и малата и продуцирования ацетата у молочнокислых бактерий.
ПРИМЕРЫ
ПРИМЕР 1
Образование газа штаммами L. plantarum DSM 9843 и L. plantarum I-2845 (заявлен в CNCM 4/04/02) в зависимости от инокулируемого фруктового сока
I Материал и методы
I.1 Получение бактериальных суспензий и инокуляция фруктовых соков
8
9
8
9
Со штаммами DSM 9844 и I-2845 получают первую предварительную культуру в объеме 2 мл. Полученная предварительная культура служит для 1%-ного обсеменения 100 мл нейтрального MRS (или 10-10 КОЕ/мл). Исходя из полученной второй предварительной культуры обсеменяют 3·1000 мл нейтрального MRS (или 10-10 КОЕ/мл).
Для каждого штамма в сосудах объемом 500 мл осуществляют центрифугирования (Beckman JA-25, ротор JA-10) следующим образом:
- заполнение 6 сосудов 330 мл культуры;
- центрифугирование 10 мин, 12000 g, 20°С;
- удаление отстоявшейся жидкости и добавление 165 мл культуры;
- центрифугирование 10 мин, 12000 g, 20°С;
- удаление отстоявшейся жидкости.
Каждую полученную донную часть затем по отдельности извлекают в тестируемый фруктовый сок и полученную суспензию вновь помещают в брикет для фруктового сока, который затем вновь тщательно закрывают.
I.2. Количественное определение органических кислот.
Метод удерживания заключается в выделении органических кислот высокоэффективной анионообменной хроматографией (ВЭАОХ) (HPAEC). Детектирование органических кислот осуществляют при помощи кондуктометрии с подавлением (фонового сигнала) (КДП) (SCD).
2
Используют хроматографическую систему марки DIONEX (типа DX600), включающую в себя кондуктометрическую систему детектирования с подавлением (фонового сигнала). Термостатированная кондуктометрическая ячейка (типа DS3) соединена с системой внешнего автоподавления ASRS-ULTRA (4 мм). Данный электролитический подавитель используют в режиме противоточной рециркуляции воды Milli-Q при производительности 4 мл/мин (давление около 15 фунт/дюйм).
Анионообменная колонка типа AS11-HC (4 мм) соединена с защитной колонкой типа AG11-HC. Скорость элюирования составляет 1,5 мл/мин.
II Результаты:
II.1. Бактериальные подсчеты.
L. plantarum
Бактериальные подсчеты осуществляют во время хранения продуктов, для того, чтобы оценить выживаемость  в матриксах фруктовых соков.
Таблица 4
Бактериальные подсчеты <i>L. plantarum</i> при хранении матриксов фруктовых соков при 10°С
Штамм
Время (дней)
Апельсин
Яблоко
Виноград
DSM
0 д
1,8<sup>.</sup>10<sup>9</sup> КОЕ/мл
1,7<sup>.</sup>10<sup>9</sup> КОЕ/мл
9,5<sup>.</sup>10<sup>8</sup> КОЕ/мл
9843
5 д
5,0<sup>.</sup>10<sup>9</sup> КОЕ/мл
5,8<sup>.</sup>10<sup>8</sup> КОЕ/мл
4,1<sup>.</sup>10<sup>9</sup> КОЕ/мл
I-2845
0 д
1,1<sup>.</sup>10<sup>9</sup> КОЕ/мл
9,8<sup>.</sup>10<sup>8</sup> КОЕ/мл
6,0<sup>.</sup>10<sup>8</sup> КОЕ/мл
5 д
4,5<sup>.</sup>10<sup>9</sup> КОЕ/мл
1,6<sup>.</sup>10<sup>9</sup> КОЕ/мл
3,9<sup>.</sup>10<sup>9</sup> КОЕ/мл
II.2. Выявление потребления органических кислот при хранении.
Количественные определения органических кислот были осуществлены через 0 и 5 дней, в тот же самый момент, что подсчеты, и результаты обобщены в таблице 5.
L. plantarum
Согласно результатам, представленным в таблице 5, представляется ясным, что яблочная кислота является субстратом, наиболее потребляемым , каким бы ни был рассматриваемый штамм. Упомянутое потребление сопровождается не только образованием лактата и ацетата и, следовательно, чувствительным понижением рН (в частности, в апельсиновом и яблочном соках), но также продуцированием газа, оказывающего макроскопическое воздействие на упаковку.
2
Согласно путям обмена, представленным на чертеже, отсутствию детектирования произведенного формиата (отсутствие деятельности пируват-формиатлиазы), очень низкому содержанию пентоз в обработанных фруктовых соках, может быть предложен следующий баланс производства CO (выраженный в молях):
2
СО общее = потребленный малат + потребленный цитрат + (общий произведенный ацетат - ацетат, произведенный из цитрата).
Или, заменяя ацетат, произведенный из цитрата, количеством потребленного цитрата:
2
СО общее = потребленный малат + общий произведенный ацетат.
Заключение:
.
9
L. plantarum
Яблочная кислота и, в меньшей степени, лимонная кислота, таким образом, сильно способствуют производству газа при хранении при 10°С фруктового сока, содержащего высокую дозу (>110 КОЕ/мл) бактерии  DSM 9843 или I-2845.
ПРИМЕР 2
Разбавление апельсиновых соков, чтобы определить предельные содержания органических кислот, совместимые с L. plantarum DSM 9843, в зависимости от процентного содержания сока в составе
Заявители осуществили разбавление апельсинового сока до 5, 10, 20, 30%, при этом указанные разбавления соответствуют степеням раскисления 95, 90, 80 и 70%.
Таблица 6
% сока в продукте
% раскисления
рН
Наблюдение вспучивания?
30%
70%
рН природный
Вспучивание при д+3
30%
70%
3,7
Вспучивание при д+5
20%
80%
рН природный
Легкое вспучивание при д+14
20%
80%
3,7
Очень слабое вспучивание
10%
90%
рН природный
Нет
10%
90%
3,7
Нет
5%
95%
рН природный
Нет
5%
95%
3,7
Нет
L. plantarum
Заявители установили, что для того, чтобы напиток на основе апельсинового сока, содержащий , был стабилен в течение более 30 дней после его изготовления, надо было, чтобы он имел следующие характеристики:
Таблица 7
% апельсинового сока в напитке
Кислотность апельсинового сока
Отношение Брикс/кислотность
100
0,4-0,6
100-150
75
1,3-1,45
41-46
50
2,2-2,3
27-30
Замечания:
(Brix/acid ratio)
- “Отношение Брикс/кислота” означает отношение величины Брикс сока к числу граммов безводной лимонной кислоты в 100 граммах сока ;
(Association of Official Analytical Chemist)
(Solids (Soluble) in Fruit Products)
Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemist
(Brix content)
e
- “Величина Брикс” означает содержание сахара, определенное рефрактометрически, при котором добавляется коррекция кислотности, согласно методике Ассоциации официальных химиков-аналитиков  Соединенных Штатов, озаглавленной “Твердые (растворимые) вещества во фруктовых продуктах” , опубликованной в  14 edition, 1984.  DORS/88-8, art.2; DORS/95-548, art.2; DORS/2000-184, art.27; DORS/2003-6, art.65 (F).
ПРИМЕР 3
Органолептический анализ различных продуктов
2
В связи с техническими проблемами применения штамма DSM 9843 в растительных средах (продуцирование СО в результате метаболизации яблочной кислоты и/или лимонной кислоты, приводящее к вспучиванию брикетов УВН (UHT); возникновение ложных привкусов в результате присутствия органических кислот и метаболизации фенольных кислот), были испытаны следующие технические решения:
1) раскисление сока на ионообменной смоле;
2) использование воды, подвергнутой осмосу (чтобы оценить влияние неорганических веществ на ложные привкусы);
3) использование для подкисления различных типов кислот: молочная кислота, лимонная кислота или ортофосфорная кислота.
Исходя из всех перечисленных гипотез, было проведено 7 испытаний:
Таблица 8
Испытания
Тип апельсинового сока (24%)
Присутствие молока (16%)
Тип кислоты для рН 3,8
SLC
Стандартный сок (S)
Да (L)
Лимонная кислота(С)
DLC
Раскисленный сок (D)
Да
Лимонная кислота
SLL
Стандартный сок
Да
Молочная кислота(L)
DLL
Раскисленный сок
Да
Молочная кислота
DLL,подвергнутая осмосу
Раскисленный сок
Да
Молочная кислота
DL
Раскисленный сок
Нет
Молочная кислота
LL
Без сока
Да
Молочная кислота
Результаты:
<u>Таблица 9</u>
СМЕСИ
Тип кислоты
Испытание
Ароматы в 0 д
Ароматы на 30 д
Баланс
Стандартный сок
+ молоко
+ лимонная кислота
SLC
Оттенки “сока” +++Ложные привкусы -
Оттенки “сока” +Ложные привкусы +++ (сена, земляной,хлевный)
↓ оттенков “сока”↑↑↑ ложных привкусов
+ молоко
+ молочная кислота
SLL
Оттенки “сока” +++Ложные привкусы -
Оттенки “сока” +Ложные привкусы +++ (сена, земляной, хлевный)
↓ оттенков “сока”↑↑↑ ложных привкусов
Раскисленный сок
+ молоко
+ лимонная кислота
DLC
Оттенки “сока” +++Ложные привкусы -
Оттенки “сока” -Ложные привкусы +++ (уксусный)
↓ оттенков “сока”↑↑↑ ложных привкусов
+ молоко
+ молочная кислота
DLL
Оттенки“сока” -Ложные привкусы --
Оттенки “сока” -Ложные привкусы + (прогорклый)
Нет оттенков “сока” ↑ложных привкусов
+ молоко
+ молочная кислота
DLL осмо
Оттенки “сока” -Ложные привкусы --
Оттенки “сока” -Ложные привкусы - (немного фруктовый/цветочный)
Нет оттенков “сока”Нет ложных привкусов
+ молоко
+ молочная кислота
DL
Оттенки “сока” +++Ложные привкусы ---
Оттенки “сока” -Ложные привкусы - (немного сок/фруктовый)
↓ оттенков “сока”Нет ложных привкусов
Молоко
+ молочная кислота
LL
Оттенки “сока” --Ложные привкусы --
Оттенки “сока” --Ложные привкусы --- (очень фруктовый/цветочный)
Нет оттенков “сока”Нет ложных привкусов
Замечание: ароматы оценены от - (очень слабая интенсивность данного аромата) до +++ (очень сильная интенсивность данного аромата). Одна стрелка вниз в таблице (↓) обозначает уменьшение, стрелка вверх (↑) - увеличение и три стрелки вверх (↑↑↑) - значительное увеличение ароматических оттенков, положительных (оттенки “сока”) и/или отрицательных (ложные привкусы) для сока.
Обычно, даже если лимонная кислота усиливает оттенки “апельсинового сока” в продуктах в 0 д, на 30 д все продукты теряют упомянутые органолептические характеристики и становятся относительно нейтральными на уровне оттенков фруктовые/апельсиновый.
Lactobacillus plantarum
На метаболическом уровне лимонная кислота является предшественником ложных привкусов, так как данная кислота метаболизируется  с образованием уксусной кислоты (в случае раскисленного сока) или этилфенола (в случае стандартного сока). Следовательно, добавка лимонной кислоты должна быть как можно меньшей, чтобы избежать образования упомянутых молекул, все еще оказывая положительное воздействие на оттенки “сока”.
На уровне типа сока, раскисление сока является способом, позволяющим избежать образования ложных привкусов (за исключением случая в присутствии лимонной кислоты), и продолжают сохраняться одни прогорклые оттенки, в основном, возникающие вследствие присутствия молока. Следовательно, должно осуществляться регулирование отношения раскисленный сок/молоко.
В финале, наилучшие результаты, в смысле отсутствия ложных привкусов (сенной, хлевный, земляной, уксусный, прогорклый) и наличия характерных ароматических оттенков апельсинового сока, получены с раскисленным соком, смешанным с водой, подвергнутой осмосу и подкисленной молочной кислотой.
ПРИМЕР 4
Состав типа фруктовый сок + молоко
Таблица 10
Продукт: апельсиновый сок + молоко с целевым рН 3,8
Вода
около 70%
Сахар
около 7,5%
Концентрированный раскисленный апельсиновый сок
около 4,5%
Апельсиновая отдушка
0,0054%
Пектин
0,56%
Бета-каротин
0,09%
Молоко
около 16,5%
Молочная кислота
конечное рН 3,8
<i>Lactobacillus plantarum</i> DSM 9843
засеянный 0,1%
ПРИМЕР 5
Составы с 50% и 75% апельсинового сока
Таблица 11
50%-ный апельсиновый сок с целевым рН 3,6
Вода
80,4
Сахар
3,5
Концентрированный раскисленный апельсиновый сок
11
Мякоть
3,7
Пектин
0,2
Краситель
0,02
Молочная кислота
0,4
Аскорбиновая кислота
0,03
Штамм <i>L. plantarum</i> DSM 9843
засеянный 0,1%
Таблица 12
75%-ный апельсиновый сок с целевым рН 3,6
Вода
80,2
Сахар
1,3
Концентрированный раскисленный апельсиновый сок
13,4
Мякоть
3,9
Пектин
0,2
Краситель
0,02
Молочная кислота
0,13
Аскорбиновая кислота
0,03
Штамм <i>L. plantarum</i> DSM 9843
засеянный 0,1%