Способ получения функционального кисломолочного продукта на основе растительного материала
METHOD FOR PRODUCTION OF FUNCTIONAL FERMENTED MILK PRODUCT BASED ON VEGETATIVE MATERIAL

Изобретение относится к области микробиологии и биотехнологии, а именно, к производству кисломолочных продуктов функционального и специализированного назначения обладающих профилактическими и диетическими  свойствами
В настоящее время технологии получения растительных кисломолочных продуктов основаны на внесении в молочную основу различных растительных ингредиентов.
Известен способ производства кисломолочного продукта, включающий термическую обработку молочного сырья разведенного водой в соотношении 1:1 кипячением, охлаждение до температуры заквашивания, внесение растительной добавки-измельченных листьев полыни в количестве 30 г/л, кипячение, внесение 10 г муки, кипячение, охлаждение, внесение закваски, сквашивание (Патент РФ. № 2270568).
Недостатком способа является многоэтапную термическую обработку, использование в качестве растительной добавки полыни, в составе которой присутствует нейротоксичное соединение-алкалоид туйон, являющийся галлюциногеном, использование полыни может сопровождаться возбуждением нервной системы, вызвать судороги, тошноту и рвоту и др. (Борисова А.А. 2019, Karin M. Höld, Nilantha S. Sirisoma, T. Ikeda, T. Narahashi. 2000).
Известен способ производства йогурта функционального назначения резервуарным способом с растительными добавками, включающий пастеризацию молока, охлаждение, несение закваски молочнокислых бактерий, сквашивание, обогащение растительными компонентами – суспензией порошка пророщенных  зерен пшеницы в количестве 0,8–1,5 % и пюре из дикорастущих ягод черники и голубики в количестве 5,5–7,5 % перемешивание.
Недостатком способа является использование различных растительных компонентов, для приготовления которых необходимы дополнительные технологические операции, усложняющие основной производственный процесс (Патент РФ № 2717982).
Описан способ производства кисломолочного продукта, предусматривающий нормализацию молока, внесение в него кедрового жмыха в количестве 3-4,5% от объема нормализованного молока, предварительно растворенного в 1/5-1/6 части объема нормализованного молока, нагретого до температуры 40-60°C, выдерживание смеси для набухания 30 минут, и смешивание с остальной частью молока. Молочно-растительную смесь гомогенизируют при температуре 45-85°C и давлении 12,5-17,5 МПа и пастеризуют при температуре (95±1)°C в течение 15-20 с. Охлаждают, вносят закваску молочнокислых бактерий, перемешивают и сквашивают (Патент РФ № 2637386).
Недостатком данного способа является сложность технологического процесса, повышающего стоимость целевого продукта.
Известен препарат для снижения белкового дефицита в организме и способ получения такого препарата, для которого используют  углеводсодержащую биомассу растительного или животного происхождения (элеваторная пыль зерновых культур, свекловичный жом, виноградная мезга, измельченная семечковая лузга), с добавлением  молочнокислых бактерий (Патент РФ № 2267325).
К недостаткам способа относится многостадийность и сложность получения продукта, необходимость проведения кислотного гидролиза с использованием концентрированной серной кислоты при 90°С в течение 2 час, что снижает качество продукта.
Известен способ производства белкового кисломолочного продукта, включающий приготовление молочной смеси состоящую из молока и пахты, пастеризацию смеси, охлаждение, внесение  сливок 10 %-ной жирности ферментированные закваской молочнокислых бактерий, сквашивание(Патент РФ № 2582264).
К недостаткам способа относится, использование в качестве основы для получения кисломолочного продукта молока, содержащего при жирности 1.0-6.0 % до 3.2-23,0 % холестерина. Повышенное содержание холестерина увеличивает риск инсульта и инфаркта. Снижает качество молока, и присутствие в ней лактозы в количестве 4,7 % в  кисломолочных продуктах количество лактозы достигает 3.2-3.6 %. Многие люди, около 65 %, не вырабатывают фермент лактазу что приводит к ее непереносимости. Употребление молока  и кисломолочных продуктов людьми с непереносимостью лактозы сопровождается  нарушением работы желудочно-кишечного тракта, диареей, вздутием и болями в животе.
Описан способ получения функционального кисломолочного продукта, включающий тепловую обработку молока, охлаждение, внесение комплексной функциональной смеси состоящей из жмыха ягод брусники и клюквы с крахмалом холодного набухания, концентрата молочного белка, микро и нанокапсул и закваски молочнокислых бактерий, с последующим сквашиванием (Патент РФ № 2729358).
Недостатком данного способа является сложный состав вносимой комплексной функциональной смеси, что усложняет технологический процесс, содержание в составе молочного сырья лактозы, и холестерина.
Технической задачей настоящего изобретения являетсяразработка функциональных кисломолочных продуктов полученных на основе нового сверхценного растительного субстрата, обладающих максимальной пищевой ценностью и широким спектром действия, позволяющим помимо компенсации белкового дефицита, корректировать состав микробиоты, улучшить функционирование желудочно-кишечного тракта человека и животных.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанного способа состоит в получении, кисломолочных продуктовна основе растительного мкатериала, функционального и профилактического назначенияс максимальной пищевой и биологической ценностью, повышенным содержанием белка и высокоценных липидов, пищевых волокон и крахмала, отсутствием в составе лактозы и холестерина, молочнокислых бактерий способных корректировать состав  микрофлоры пищеварительной системы.
Streptococcus, Lactobacillus, Ваcillus
Saccharomyces,
Техническая задача решается разработкой способа получения функционального кисломолочного продукта, включающего тепловую обработку молочного сырья, охлаждение, внесение закваски, сквашивание до однородного сгустка, отличающегося тем, что вместо молочного используют растительное сырье, которое получают путем измельчения орехов и семян масличных культур, или шрота или жмыха орехов и семян масличных культур, облучения измельченного материала УФ-лучами, извлечения белковых компонентов 0,01-3,0% раствором щелочи всоотношении 1:2-1:10, при температуре 50-100°С, постоянном перемешивании в течение 10-40 мин, удаления нерастворимых компонентов, пастеризации полученного сырья, охлаждения до температуры 20-40°С, внесения закваски монокультур молочнокислых бактерий  или дрожжей  или их смесь в любом соотношении в количестве 1,0-7,0 %, сквашивания при температуре 0-40°С.
Растительный кисломолочный продукт, полученный на основе семян тыквы, превосходит по содержанию белка, суммы незаменимых аминокислот, составу жирных кислот, присутствию пищевых волокон и крахмала, сухое молоко, в его составе отсутствует лактоза и холестерин (рис.1).
В процессе ферментации суспензии орехов и семян масличных культур, или шрота или жмыха  орехов и семян масличных культур молочнокислыми бактериями, в результате образования молочной кислоты  происходит снижение рН среды, возрастает содержание белка, суммы незаменимых и заменимых  аминокислот (рис. 2. 3, 4).
Продукты, полученные по разработанному нами способу, представляют собой кисломолочные концентраты, содержащие белки, жирные кислоты, пищевые волокна, крахмал, отличающиеся высокоценным составом аминокислот и липидов, превосходящим состав животного молока и кисломолочных продуктов, полученных на его основе.
Жирнокислотный состав растительного кисломолочного продукта представлен широким спектром жирных кислот. Так в растительном кисломолочном продукте, полученном на основе семян тыквы более 50 % приходится на незаменимую полиненасыщенную линолевую жирную кислоту, омега 6. (9,12-ctadecadienoic Acid) Линолевая кислота входит в состав  спортивного питания, применяется для профилактики заболеваний сердечно-сосудистой системы, терапии болезни Альцгеймера (табл.1).В значительном количестве (19.54 %) содержится жизненно необходимая, мононенасыщенная олеиновая кислота (19.54 %) (9-Octadecenoic acid), а также насыщенная пальмитиновая кислота (17.50 %), включенная в состав ряда детских молочных смесей.
Таблица 1
Состав жирных кислот растительного  кисломолочного продукта полученного на основе семян тыквы
Жирные кислоты
% к сумме жирных кислот
1. Tetradecanoic acid
0.24
2. 9-Hexadecenoic acid
0.17
3. Hexadecanoic acid
<b>17.50</b>
4. Octadecanoic acid
7.92
5. Heptadecanoic acid
0.17
6. 9,12-Octadecadienoic Acid
<b>53.04</b>
7. 9-Octadecenoic acid олеиновая
<b>19.54</b>
8. 9-Hexadecenoic acid
0.17
Таким образом, предлагаемый способ позволяет наряду с расширением сырьевой базы для получения новых видов кисломолочных продуктов, получить высококачественные растительные кисломолочные продукты, сочетающие в себе биологическую ценность за счет отсутствия холестерина и лактозы, повышенного содержания полноценных белков, жирных кислот, пищевых волокон и крахмала  и молочнокислых бактерий положительно влияющих на организм человека и животных.
Изобретение поясняется следующими примерами получения растительного кисломолочного продукта.
Пример 1
Lactobacillus acidophilus,
Семена грецких орехов измельчают в дробилке, измельченный материал облучают УФ лучами, заливают 0,01 % раствором щелочи в соотношении 1:2. Экстракцию белков проводят при температуре 50°С, при постоянном перемешивании в течение 10 мин, затем удаляют нерастворимые компоненты фильтрованием, пастеризуют, полученную ореховую суспензию, охлаждают до температуры  37°С, вносят при перемешивании  закваску в количестве 1,0 %, состоящую из культуры  инкубируют в термостате при температуре 37°С до сквашивания. Растительный кисломолочный продукт имеет очень слабую консистенцию, с сывороткой, структура и консистенция  продукта не соответствуют требованиям стандарта.
Пример 2
,
Streptococcus lactis,
Семена миндаля измельчают в дробилке, удаляют липиды, измельченный материал облучают УФ лучами, заливают 0,5 % раствором щелочи в соотношении 1:5. Экстракцию белков проводят при температуре 50°С, при постоянном перемешивании в течение 20 мин, затем удаляют нерастворимые компоненты фильтрованием, пастеризуют, полученную ореховую суспензию, охлаждают до температуры 30°Свносят при перемешиваниизакваску в количестве 2,0 %, состоящую из культуры инкубируют в термостате при температуре 30°С до сквашивания. Растительный кисломолочный продукт имеет слабую консистенцию, с сывороткой, структура и консистенция  продукта не соответствуют требованиям стандарта.
Пример 3
,
Lactobacillus acidophilus и Streptococcus lactis
Семена подсолнечника измельчают  в дробилке, измельченный материал заливают 1,5 % раствором щелочи в соотношении 1:10. Экстракцию белков проводят при температуре 100°С,при постоянном перемешивании в течение 40 мин, затем удаляют нерастворимые компоненты фильтрованием, пастеризуют, полученную ореховую суспензию, охлаждают до температуры 37°Свносят при перемешивании  закваску в количестве 7,0 %, состоящую из культур , составленных в соотношении 2:1, инкубируют в термостате при температуре 37°С до сквашивания. Растительный кисломолочный продукт имеет плотную консистенцию, без сыворотки, структура и консистенция продукта соответствуют требованиям стандарта.
Пример 4
Lactobacillus acidophilus и Ваcillus subtilis,
Семена тыквы измельчают в дробилке, измельченный материал заливают 1,5 % раствором щелочи в соотношении 1:10. Экстракцию белков проводят при температуре 100°С,  при постоянном перемешивании в течение 30 мин, затем удаляют нерастворимые компоненты фильтрованием, пастеризуют, полученную ореховую суспензию, охлаждают до температуры 37°С, вносят при перемешивании закваску в количестве 4,0%, состоящую из культур  составленных в соотношении 3:1, инкубируют в термостате при температуре  37°С до сквашивания. Растительный кисломолочный продукт имеет  плотную консистенцию, без сыворотки, структура и консистенция продукта соответствуют требованиям стандарта.
Пример 5
Saccharomyces cerevisiae и Lactobacillus acidophilus
Грецкие орехи измельчают в дробилке, измельченный материал заливают  1,5 % раствором щелочи в соотношении 1:8. Экстракцию белков проводят при температуре 90°С, при постоянном перемешивании в течение 25 мин, затем удаляют нерастворимые компоненты фильтрованием, пастеризуют, полученную ореховую суспензию, охлаждают до температуры  37°С, вносят при перемешивании закваску в количестве 3,0%, состоящую из культур составленных в соотношении  1:3 ,  инкубируют в термостате при температуре 37°С до сквашивания. Растительный кисломолочный продукт имеет плотную консистенцию, без сыворотки, структура и консистенция продукта соответствуют требованиям стандарта.
Предлагаемые растительные кисломолочные продукты функционального и профилактического направления  рекомендуется использовать  для  массового питания, для восстановления ресурсов организма, людей с ослабленным иммунитетом, для спортсменов, препараты могут быть получены  на молочных предприятиях.
ЛИТЕРАТУРА
1. Самоделкин А.Г., Гиноян Р.В., Назарова Н.Е., Бондарева Ю.Н. Кулаткова А.С. Способ производства йогурта функционального назначения резервуарным способом с растительными добавками Пат. РФ № 2 717 982. 2020 г.
2. Абрамов А.Ф., Васильева В.Т.Способ производства кисломолочного продукта «ОТ УЭРЭТЭ» (Варианты). Пат РФ. № 2 270 568. 2004 г.)
3. Борисова А.А. Туйон и его влияние на организм человека. Материалы всероссийского научного форума студентов с международным участием. 2019. Том 2. Forcipe. 2019 г. С.580.
4. Karin M. Höld, Nilantha S. Sirisoma, T. Ikeda, T. Narahashi // Proc Natl Acad Sci USA. 2000. Vol. 97(8). Р. 3826-3831.).
5. Артюхова С.И., Доржиева Н.В. Способ производства кисломолочного продукта. Пат РФ.№  2 637 386. 2016 год.
6. Линд Р. М. Препарат для снижения белкового дефицита в организме и способ получения такого препарата. Пат.РФ № 2 267 325).
7. Бессонова О.В., Чернопольская Н.Л.  Способ производства белкового кисломолочного продукта. Пат. РФ №  2 582 264. 2015 г.
8. Бараненко Д.А., Надточий Л.А., Чечеткина А.Ю., Лепешкин А.И., Проскура А.В. Способ получения функционального кисломолочного продукта. Пат. РФ №  2  729 358. 2019 г.