CC BY
7805.18.04 Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств (технические науки) DOI: 10.25712/ASTU.2072-8921.2019.03.006 УДК 637.352/354
ПРОБИОТИЧЕСКИЙ ПОЛУТВЕРДЫЙ СЫР
И. А. Функ, Е. Ф. Отт, Р. В Дорофеев
Сыры являются незаменимым и обязательным компонентом пищевого рациона человека. В состав сыра входят необходимые человеку белки, жиры, углеводы и их производные, а также минеральные соли, микроэлементы, витамины и другие вещества. Одной из основных государственных задач является обеспечение населения страны продуктами питания, способствующими активному и здоровому образу жизни. Такими продуктами являются пробио-тические продукты функционального назначения. Пробиотические микроорганизмы все чаще находят свое применение при производстве сыров. С целью реализации стратегии повышения качества пищевой продукции, а также с целью расширения ассортимента функциональных продуктов в лаборатории микробиологии молока и молочных продуктов ФГБНУ ФАНЦА отдел Сибирский НИИ сыроделия проводились работы по созданию пробиотического полутвердого сыра. В ходе работы были оценены органолептические и физико-химические показатели готового продукта. Пробиотический полутвердый сыр соответствует требованиям, предъявляемым к данному виду продукта. В работе использовались стандартные и общепринятые методы микробиологического анализа. На новый полутвердый сыр функционального назначения была разработана и утверждена нормативно-техническая документация (НТД) (ТУ 10.51.40-084-00419710-2017). Сыр получил творческое название «Пладоленс».
Ключевые слова: пробиотик, функциональные продукты, бифидобактерии, Lactobacillus plantarum, пропионовокислые бактерии, заквасочная микрофлора, технологически-ценные свойства, пробиотический полутвердый сыр, органолептические показатели, физико-химические показатели.
Среди большого разнообразия продуктов питания одну из лидирующих позиций занимают сыры. Мировая наука о питании определяет сыр как высокопитательный, биологически полноценный, легкоусвояемый продукт. Он является незаменимым и обязательным компонентом пищевого рациона человека. Однако воздействие целого ряда неблагоприятных факторов влияет на нормальное функционирование основных систем жизнедеятельности организма. С одной стороны, это ухудшающаяся экологическая обстановка, увеличение количества стрессовых ситуаций, а с другой - массовое бесконтрольное применение различных биологически активных добавок, лекарственных препаратов, в том числе антибиотиков. В связи с этим возникла серьезная проблема относительно способов конструирования и восстановления физиологической микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека [1, 2].
В Российской Федерации принята стратегия повышения качества пищевой продукции до 2030 года. Одной из основных государственных задач является обеспечение населения страны продуктами питания, способствующими активному и здоровому образу жизни. Такими продуктами являются пробио-тические продукты функционального назначения. Функциональные продукты создаются на основе традиционных продуктов питания, но обогащаются так называемыми функцио-
нальными ингредиентами, положительно влияющими на работу различных систем организма. К таким ингредиентам относятся и пробиотики [3].
В соответствии с ГОСТ Р 52349-2005, пробиотик - это функциональный пищевой ингредиент в виде полезных для человека живых микроорганизмов, обеспечивающий при систематическом употреблении его в пищу благоприятное воздействие на организм человека в результате нормализации состава и повышения биологической активности нормальной микрофлоры кишечника [4]. Для создания функциональных продуктов питания используют следующие пробиотические микроорганизмы: бифидобактерии (Bifidobacterium bifidum, B. longum, B. adolescentis, B. breve), лактобактерии (Lactobacillus acidophilus, L. plantarum, L. casei, L. reuteri, L. fermen-tum, L. rhamnosus) и пропионовокислые бактерии (Propionibacterium freudenreichii spp.), которые участвуют в формировании так называемой «биопленки» в пищеварительном тракте человека и животных. Пробиотические микроорганизмы обеспечивают стабилизацию нормофлоры желудочно-кишечного тракта человека, восстанавливают ее нарушенный баланс и стимулируют иммунологическую функцию слизистой оболочки пищеварительного тракта [5].
Бифидобактерии составляют основу пробиотической микрофлоры желудочно-
кишечного тракта человека, локализуясь по большей части в толстом отделе кишечника. Положительное влияние бифидобактерий на организм человека основано на продуцировании ими молочной, уксусной и других ко-роткоцепочных жирных кислот, которые создают в кишечнике кислую реакцию среды, создавая неблагоприятные условия для развития патогенной и условно-патогенной микрофлоры [6, 7].
Лактобактерии обладают высокой адгезивной способностью к слизистым оболочкам желудочно-кишечного тракта, что положительно влияет на формирование поверхностного слоя защитной «биопленки». Благодаря защитному барьеру в виде «биопленки» не происходит контаминации организма человека патогенной и условно-патогенной микрофлорой, что особенно важно при функциональных нарушениях и патологиях желудочно-кишечного тракта. Лактобактерии чрезвычайно пластичны и достаточно легко приспосабливаются к различным условиям обитания. Многие штаммы лактобактерий, в частности L. plantarum, продуцируют специфические антибиотические вещества различного спектра действия (плантарицин и др.), которые подавляют рост нежелательных посторонних микроорганизмов [8].
Пропионовокислые бактерии (Р freuden-т^И spp.) обладают уникальными иммуностимулирующими и антимутагенными свойствами, они приживаются в кишечнике людей, животных и способны к снижению генотокси-ческого действия ряда химических соединений и УФ-лучей. Положительная роль пропи-оновокислых бактерий как пробиотиков обусловлена образованием ими пропионовой кислоты, минорных органических кислот, бак-териоцинов, ферментов и витаминов.
Пропионовокислые бактерии продуцируют витамин В12, который регулирует основные обменные процессы в организме, способствует повышению иммунного статуса организма, улучшает общее самочувствие за счет активизации белкового, углеводного и жирового обменов, повышает резистентность организма к инфекционным заболеваниям [9].
В настоящее время пробиотические за-квасочные микроорганизмы являются обязательным компонентом современной биотехнологии производства функциональных ферментированных молочных продуктов. Особое внимание уделяется созданию поликомпонентных бактериальных заквасок, в состав которых входят различные виды микроорганизмов.
На конгрессе Федерации европейских микробиологических обществ (РБМБ) в 2015 году была выдвинута идея о включении в состав продуктов питания поликомпонентных пробиотических консорциумов.
Обязательное условие создания бактериальных консорциумов - индифферентные или положительные симбиотические взаимоотношения между микроорганизмами в бактериальной композиции.
Необходимо отметить, что видовой и штаммовый состав микроорганизмов бактериальной закваски определяет показатели качества и безопасности ферментированного молочного продукта функционального назначения. Так, уровень содержания пробиотиче-ской микрофлоры в готовом продукте обеспечивает ему функциональную направленность. Современные стандарты в области функциональных пищевых продуктов регламентируют, чтобы содержание пробиотиче-ских микроорганизмов было не менее 106 КОЕ/г (см3). Суточная порция микроорганизмов для лактобактерий составляет не менее 5х107 КОЕ/г (см3), для бифидобактерий -5х108 КОЕ/г (см3) [10].
Ассортимент функциональных продуктов питания с использованием пробиотических микроорганизмов постоянно расширяется, что обосновано их положительным влиянием на здоровье человека. Широкое применение пробиотические микроорганизмы получили при производстве кисломолочных напитков (кумыс, айран, наринэ, кефир, биолакт, Би-филин, Лактолин, Бифилакт, бифидокефир, бифидойогурт, бифацил и др.), а также и других видов молочных продуктов, в частности сыров. Отмечаются такие интересные с точки зрения пробиотикопрофилактики свойства сыров, как высокое содержание белка, защищающее микрофлору от кислой реакции желудка, отсутствие лактозы, длительный (особенно у полутвердых и твердых сыров) срок реализации [5].
В связи с вышеизложенным создание пробиотических ферментированных молочных продуктов, в том числе сыров, является актуальным общемировым трендом.
С целью реализации стратегии повышения качества пищевой продукции, а также с целью расширения ассортимента функциональных продуктов в лаборатории микробиологии молока и молочных продуктов отдела «Сибирский НИИ сыроделия» ФГБНУ ФАНЦА проводились работы по созданию пробиотического полутвердого сыра. В исследованиях использовали стандартные и общепринятые методы физико-химического и микробиологического анализа.
ПРОБИОТИЧЕСКИЙ ПОЛУТВЕРДЫЙ СЫР
При разработке полутвердого сыра функционального назначения в качестве прототипа использовали технологию производства сыра «Новосибирский» (ТУ 9225-00313676118-08). В состав заквасочного консорциума микроорганизмов были включены штаммы пробиотических культур L. plantarum и B. adolescentis из Сибирской коллекции микроорганизмов (СКМ) лаборатории микробиологии молока и молочных продуктов отдела «Сибирский НИИ сыроделия» ФГБНУ ФАНЦА. Пробиотические культуры отбирались из коллекции СКМ по определенным технологически ценным свойствам (время образования сгустка на обезжиренном молоке, активность кислотообразования, антагонистическая активность и др.). В состав закваски дополнительно ввели молочнокислые лактококки для сыров с низкой температурой второго нагревания (БК Алтай - С, производство ООО «Барнаульская биофабрика»).
Производство сыра - сложный и многостадийный процесс, который включает в себя ряд операций: приемка, сортировка, контроль качества молока-сырья и подготовка его к свертыванию; сычужное свертывание смеси, разрезка сгустка и обработка сырного зерна; формование и прессование сырной массы; посолка сыра; созревание сыра; упаковка, хранение и реализация готового продукта. С использованием заквасочной бактериальной композиции с пробиотической микрофлорой ^. plantarum и B. adolescentis) было выработано 2,75 т полутвердого сыра функционального назначения.
Важным аспектом работы было определение уровня содержания пробиотических микроорганизмов в процессе созревания и в готовом продукте в процессе хранения. В соответствии с ГОСТ 52349-2005 содержание пробиотической микрофлоры, как функционального пищевого ингредиента, в продукте должно составлять не менее 106 КОЕ/г.
Количество лактобацилл в период созревания находилось на уровне 3,2х108 -2,0х106 КОЕ/г, количество бифидобактерий 5,0х107 - 1,0х106 КОЕ/г. Несмотря на невысокое качество молока-сырья (физиологически обедненное весеннее молоко), а также некоторые нарушения режима созревания готового продукта (более низкая температура созревания, чем предусмотрено технологией на новый функциональный сыр) уровень про-биотической микрофлоры соответствовал требованиям, предъявляемым к данному виду продукта.
Пробиотические микроорганизмы ожидаемо повлияли на формирование органо-
лептических показателей полутвердого сыра с функциональными свойствами. Зрелый сыр (30 суток) характеризовался приятным сырным вкусом, эластичной, слегка плотной консистенцией. Рисунок на разрезе сыра по всей массе равномерный, неправильный, щеле-видный.
По физико-химическим свойствам про-биотический полутвердый сыр характеризовался следующими показателями: массовая доля жира в сухом веществе - 50 %, массовая доля влаги - 43 %, массовая доля поваренной соли - 2 %, активная кислотность -5,2 ед. рН.
По результатам расширенной дегустации сыр получил высокую оценку у экспертной комиссии отдела «Сибирский НИИ сыроделия» ФГБНУ ФАНЦА, по большинству показателей набрав максимальные баллы из возможных. Вкус и запах - 44 балла из 45, консистенция - 25 баллов из 25, рисунок - 10 баллов из 10, цвет теста - 5 баллов из 5, внешний вид - 10 баллов из 10, упаковка и маркировка - 5 баллов из 5. Общая бальная оценка пробиотического сыра составила 99 баллов из 100 возможных [11]. В процессе хранения продукта интенсивность сырного вкуса усилилась, однако пороков вкуса (горечь, неприятное послевкусие) не отмечено.
Рисунок 1 - Внешний вид и вид в разрезе полутвердого пробиотического сыра «Пладоленс»
Многочисленные опытные выработки нового сыра (2,7 т), проведенные в период 2017-2018 г.г., в том числе из биологически обедненного молока (в весеннее и осеннее время) и молока относительно невысокого санитарно-бактериологического качества, показали, что в готовом продукте обеспечивается стабильное развитие вкуса и гарантирован физиологически значимый уровень содержания пробиотической микрофлоры.
На новый полутвердый сыр функционального назначения разработана и утверждена в установленном порядке нормативно-техническая документация (НТД) (ТУ 10.51.40-084-00419710-2017). Сыр получил творческое название «Пладоленс» (рисунок 1).
ВЫВОДЫ
1. В состав заквасочного консорциума микроорганизмов были включены штаммы пробиотических культур L. plantarum и
B. adolescentis из Сибирской коллекции микроорганизмов (СКМ) лаборатории микробиологии молока и молочных продуктов отдела «Сибирский НИИ сыроделия» ФГБНУ ФАНЦА. Подобраны пробиотические штаммы микроорганизмов.
2. Уровень содержания пробиотической микрофлоры в полутвердом сыре функционального назначения «Пладоленс» находится на физиологически значимом уровне (не менее 106 КОЕ/г).
3. Использование биопродуктов, в том числе полутвердого сыра «Пладоленс», в рационе питания человека имеет большое социальное значение в оздоровлении населения России.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гунина, Л. Современные пробиотическре функциональные продукты в практике подготовки спортсменов / Л. Гунина // Наука в олимпийском спорте. - 2015. - №3. - С. 26-33.
2. Щетинин, М. П. Разработка технологии плавленого сырного продукта с альбумином / М. П. Щетинин, Н. С. Богданова, Л. Н. Азолкина // Ползуновский вестник. - 2013. - № 4. -
C. 206-2010.
3. Стратегия повышения качества пищевой
продукции в Российской Федерации до 2030 года. - Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 29 июня 2016 г. № 1364-р.
4. ГОСТ Р 52349-2005 Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения (с Изменением № 1 от 01.03.2011 г.) - М.: Стандартинформ, 2008. - 8 с.
5. Каган, Я. Р. Сыры с пробиотической микрофлорой / Я. Р. Каган // Сыроделие и маслоделие. - 2009. - № 2. - С. 24-27.
6. Use of probiotics in the prevention of atopic dermatitis // Curr. Allergy Asthma Rep. - 2004. -Vol. 4, № 4. - Р. 270-275.
7. The genome sequence of Bifidobacterium longum refl ect its adaptation to the human gastrointestinal tract / M.A.Schell, M.Karmirantzou, B.Snel et al. // Proc. Natl. Sci. USA. - 2002. - Vol. 99. № 22. -P. 14422-14427.
8. The effect of fermented milk conteining Lactobacillus casei on the immune response to exercise / P.Pujol, J. Huguet, M.Banquells et al. // Sport. Med. Training Rehab. - 2000. - Vol. 6. - P. 1-15.
9. Воробьева, Л. И. Пропионовокислые бактерии / Л. И Воробьева. - М. : МГУ, 1995. - 288 с.
10. ГОСТ 55573-2013 «Продукты пищевые специализированные и функциональные» Информация об отличительных признаках и эффективности» (с поправкой от 13.07.2017 г.), - М. : Стандартинформ, 2014. - 23 с.
11. ГОСТ 33630 - 2015 Сыры и сыры плавленые. Методы контроля органолептических показателей. - М. : Стандартинформ, 2016. - 54 с.
Функ Ирина Андреевна, младший научный сотрудник Лаборатории микробиологии молока и молочных продуктов отдела Сиб-НИИС ФГБНУ ФАНЦА, г. Барнаул, ул. Советской армии, д. 66, аспирант АГАУ, funk. irishka@mail. ru
Дорофеев Роман Викторович, к.с.-х.н., старший научный сотрудник Лаборатории микробиологии молока и молочных продуктов отдела СибНИИС ФГБНУ ФАНЦА, г. Барнаул, ул. Советской армии, д. 66, [email protected]
Отт Екатерина Фёдоровна, к.б.н., старший научный сотрудник Лаборатории микробиологии молока и молочных продуктов отдела СибНИИС ФГБНУ ФАНЦА, г. Барнаул, ул. Советской армии, д. 66, Katya. [email protected]
