CC BY
186УДК: 637.146:663.1
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
А.С. Проскурина-Ткачева Инновационный Евразийский университет (г. Павлодар, Казахстан)
E-mail: prass [email protected]
Молоко является полноценным продуктом питания, так как содержит в своем составе необходимые для человека ингредиенты: белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, витамины, находящиеся в легко усвояемой форме, и привыкаем мы к нему с раннего возраста. Благодаря своему полноценному составу молоко может являться оптимальным сырьем для создания продуктов функционального питания. К функциональным продуктам питания диетологи относят продукты, которые при систематическом их употреблении оказывают определенное регулирующее (нормализующее) воздействие на организм человека в целом или на его отдельные системы и органы.
В современных условиях заметного ухудшения экологической обстановки, использования в пищевых технологиях химических добавок и широкого применения фармацевтических средств, альтернативой становится введение в рацион питания компонентов, способных уменьшить негативное влияние вредных пищевых факторов на здоровье человека и способствовать улучшению общего состояния организма.
Молочнокислые продукты более быстро усваиваются организмом и не требуют той обработки пищеварительными соками, которой подвергается молоко (например, молоко через час после потребления усваивается на 32%, а молочнокислые продукты на 91%). Диетические и лечебные свойства молочнокислых продуктов обусловлены наличием в них молочной кислоты, значительного количества живых молочнокислых бактерий, а также наличием антибиотических веществ, обладающих бактериостатическим и бактерицидным действием на гнилостную и болезнетворную микрофлору кишечника.
Такие молочнокислые продукты, как ацидофильное молоко, кумыс и др., применяют для лечения заболеваний пищеварительной системы, туберкулёза и др. Творог используется в профилактике атеросклероза, а также входит в состав диетических блюд, назначаемых при болезнях печени и ожирении.
В Республике Казахстан, по оценке медиков, от 75 до 90 % граждан в той или иной степени подвержены дисбактериозу - нарушению нормальной кишечной микрофлоры. В связи с этим актуальной становится разработка технологии продуктов питания, способных нормализовать кишечную микрофлору человека и оказывающих оздоравливающее влияние на организм в целом. Для эффективного решения актуальных проблем в области экологии питания и здоровья жителей Республики Казахстан перспективным направлением является производство кисломолочных продуктов с
использованием функциональных специальных пищевых добавок для диетического и лечебно-профилактического питания [1, 2].
Употребление пробиотических продуктов способствует улучшению микробного баланса в кишечнике путем увеличения количества полезных групп и общего количества микроорганизмов.
Пробиотические бактерии, используемые в производстве молочных продуктов, в основном были выделены из организма человека. Они сохраняют определенную жизнеспособность после обработки и прохождения через желудочно-кишечный тракт. Лечебно-профилактический эффект нормализации микрофлоры желудочно - кишечного тракта находится в прямой зависимости от периодичности приема в пищу кисломолочных продуктов. После прекращения их приема наблюдается уменьшение количества пробиотических микроорганизмов в кишечнике человека. Поэтому идеология прошлого столетия - заселение кишечника экзогенной микрофлорой с помощью продуктов питания - на современном уровне требует определенной корректировки. Это связано со следующими проблемами: - сохранение пробиотических культур в продуктах в процессе их изготовления и хранения; - более 70 % пробиотических микроорганизмов погибает в кислой среде желудка; - микроорганизмы, достигая низших отделов кишечника, должны пройти адаптацию к индивидуальным условиям среды обитания; - пробиотические культуры - экзогенная микрофлора, которая плохо адсорбируется на эпителии кишечника; - использование пробиотических культур позволяет изготавливать только ферментированные молочные продукты [3].
По мнению Б.А. Шендерова концепция «Функциональное питание» как самостоятельное научно-прикладное направление в области здорового питания сложилась в начале 1990-х гг. Эта концепция предполагает максимально возможную индивидуализацию пищевого рациона современного человека с учетом пола, возраста, расовой и национальной принадлежности, условий и региона проживания и профессиональной деятельности, физиологического состояния, наличия предболезни либо тех или иных заболеваний. С современных позиций под термином «функциональные пищевые продукты» (ФПП) понимают такие продукты питания, которые предназначены для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения в целях снижения риска развития заболеваний, связанных с питанием, сохранения и улучшения здоровья благодаря наличию в их составе физиологически функциональных пищевых ингредиентов. К ним следует относить любые продукты, если при обычном уровне их потребления удается удовлетворить 10-50 % суточной потребности в том или ином функциональном ингредиенте, либо группе их: - продукты питания, естественно содержащие требуемые количества функционального ингредиента или группы их; -натуральные продукты, дополнительно обогащенные каким-либо функциональным ингредиентом или группой их; - натуральные продукты, после соответствующей обработки, которых присутствующие в них функциональные
ингредиенты начинают проявлять свою физиологическую активность или эта активность усиливается [4].
Н.А. Тихомирова считает, что сегодня в мире сформировалось новое направление в производстве пищевой продукции - функциональные продукты питания. В нашей стране 65 % общего объема функциональных продуктов приходится на молочную продукцию.
Если рассмотреть структуру ФПП на молочной основе, то 80 % из них составляют продукты с пробиотиками и пребиотиками, 12 % - 14 БАД и 8 % -другие функциональные продукты (молочные и молокосодержащие продукты со сбалансированным составом по основным нутриентам, детское, геродиетическое, лечебное, лечебно-профилактическое питание). К ФПП с пробиотиками и пребиотиками мы можем отнести следующие виды продуктов: - традиционные кисломолочные; - кисломолочные, обогащенные пробиотическими культурами; -молочные с пребиотиками; - молочные с синбиотиками.
Традиционные кисломолочные продукты, в первую очередь творог, простокваша, сметана, потребляются в нашей стране не одно столетие; кефир и ацидофильное молоко появились в середине XIX в.; пробиотические культуры (бифидобактерии и лактобациллы) стали специально культивировать и дополнительно вносить в продукты только в XX в. [5,6].
Таким образом, так называемые функциональные продукты, производятся достаточно длительное время, и ассортимент их неуклонно растет. Перед молочной промышленностью в XXI в. в соответствии с государственной концепцией здорового питания стоят три научно-технические проблемы: - выхода на новый качественный уровень по производству и использованию пробиотиков, симбиотиков и пребиотиков; - разработки биотехнологий и нанотехнологий ФПП; - разработки теоретических и прикладных основ производства биологически активных веществ для создания биопрепаратов и парафармацевтической продукции из молочного сырья [7,8,9,10,11,12]. При этом следует отметить, что качество и безопасность любого продукта являются основополагающими факторами, обеспечивающими способность данного продукта удовлетворять определенным потребностям человека.
С целью разработки технологии получения селенобогащённого продукта проведен комплекс исследований. Изучено влияние высоких доз селена на биохимическую активность бактерий, входящих в состав концентрированной закваски для кисломолочного продукта.
Бактерии Propionibacterium shermanii КМ 186 выращивали на питательной среде с добавлением селенита натрия. Пропионовокислые бактерии синтезируют высокое количество серосодержащих аминокислот (метионин и цистеин), с которыми связывается, селен, переходя в органическую биодоступную форму. Употребление продукта замедляет процесс старения организма, укрепляет иммунную систему, улучшает работу желудочнокишечного тракта, устраняет дисбактериоз, защищает организм от сердечно - сосудистых заболеваний, обладает противовоспалительными свойствами, предохраняет от возникновения онкологических заболеваний, разрушает вредные для организма вещества. В 250
мл биопродукта содержится 12,5 мкг селена, что составляет 20 % рекомендуемой суточной потребности [13,14].
В рецептурах кисломолочных продуктов, обогащенных пищевыми компонентами, все большее распространение приобретает зерновая продукция. Такие компоненты в основном вносят в виде муки или в измельченном и жидком состоянии. Внесение в молоко растительных олигосахаридов стимулирует развитие молочнокислых бактерий, что приводит к синтезу витаминов, а полисолодовый экстракт положительно влияет на кислотообразование, сквашивание и коагуляцию. В настоящее время известны различные наполнители растительного происхождения для кисломолочных напитков: измельченные пшеничные отруби настойка женьшеня [15,16] трава чабреца, мелиссы, или мяты [17].
Приведенные данные свидетельствуют об актуальности использования в составе кисломолочных продуктов биологически активных веществ, стимулирующих развитие микроорганизмов заквасок при производстве кисломолочных напитков, являющихся продуктами функционального назначения.
Кисломолочные напитки обладают широким спектром лечебно-профилактического действия. Они повышают иммунитет организма, нормализуют работу кишечника, активизируют обменные процессы, обладают высокими пищевыми, диетическими и лечебными свойствами, которые были известны еще с древних времен.
При постоянном употреблении кисломолочных напитков молочная кислота, образующаяся в результате развития молочнокислых бактерий, изменяет реакцию среды в кишечнике и подавляет деятельность гнилостной микрофлоры, предохраняя организм от медленного отравления ядами.
Кисломолочные продукты широко применяют для профилактики и лечения ряда заболеваний, особенно желудочно-кишечного тракта. Институт питания Академии медицинских наук рекомендует до 50 % суточного количества молока ежедневно потреблять в виде диетических кисломолочных напитков.
Кисломолочные продукты не только широкодоступны потребителю, они эффективны и полезны [18].
Основная характеристика безопасности молочных продуктов - их микробиологическая обсемененность, поэтому в решении проблемы производства безопасной обогащенной продукции главное значение имеет обеспечение микробиологической безопасности, которая определяется количеством микроорганизмов, их видом и способностью развиваться в продукции. Состав микрофлоры, присутствие которой может привести к снижению безопасности молочных продуктов, разнообразен и включает патогенные микроорганизмы, бактерии группы кишечных палочек (колиформные), мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы, дрожжи и плесени [19].
Анализ научных и промышленных разработок в области функционального питания свидетельствует, что в настоящее время активное развитие получили ферментированные молочные продукты. Микроорганизмы, входящие в состав кисломолочных продуктов, оказывают положительное действие на саморегуляцию системы «макроорганизм - нормальная микрофлора».
Большой вклад в исследования продуктов функционального питания внесли H.H. Липатов, Н.П. Захарова, Э.Е. Грудзинская, и др. [20,21,22].
Известно, что многие производители в целях увеличения сроков годности продовольственных товаров, используют различные консерванты, а также проводят повторную тепловую обработку продуктов, вследствие чего снижается количество биологически активных веществ или они вообще отсутствуют к концу срока годности, что отрицательно влияет на пищевую ценность.
Поэтому некоторые авторы рекомендуют применять при производстве функциональных продуктов питания обогащающие добавки. Данный способ имеет неоспоримое преимущество, так как продлевает срок годности и улучшает качество производимых продуктов [23].
Известно, что наряду с представителями нормальной микрофлоры функциональными ингредиентами также являются пищевые волокна. Источниками пищевых волокон являются злаковые культуры, такие, как пшеница, рис, овес и др. Благодаря пищевым волокнам многие формы патологии желудочно-кишечного тракта и обмена веществ поддаются профилактике и лечению. Одним из функциональных свойств пищевых волокон является их способность улучшать состояние микроэкологии организма, т.е. оказывать пребиотический эффект.
В связи с этим является актуальным создание комбинированных продуктов функционального назначения, обогащенных пищевыми волокнами и представителями полезной микрофлоры.
Разработке новых технологий предшествовал тщательный анализ и научное обоснование выбранного растительного компонента, отработка методов его подготовки для обеспечения безопасности нового молочного продукта и сохранении в зерновой добавке необходимых свойств исходного растительного продукта. Кроме этого строго учитывалась степень влияния новой добавки на биотехнологию молочно-растительной смеси; органолептические показатели продукта; реологические факторы, характеризующие консистенцию продукта; его хранимоспособность; пищевую и биологическую ценность нового продукта [24].
Отруби злаковых культур являются источником пищевых волокон, что позволяет рассматривать их как ценную биологически активную добавку при производстве молочных продуктов. Сыры «Зерновой» и «Трюфельный» являются биологически полноценными продуктами, содержащими незаменимые аминокислоты, витамины, макро-микроэлементы. Благодаря
введению отрубей сыры обогащаются пищевыми волокнами, содержание которых составляет 5—6г в 100г сыра.
Мягкий кислотно-сычужный сыр «Зерновой» производится из нормализованной смеси с добавлением растительного компонента — пшеничных диетических отрубей.
Снижение расхода молочного сырья при производстве и повышение выхода продукта за счет добавления отрубей — основные экономические преимущества процесса производства мягких кислотно-сычужных сыров «Зерновой» и «Трюфельный» [25].
Кроме традиционных кисломолочных продуктов, в молочной отрасли развивается производство йогуртов и йогуртных напитков. Йогурт - сравнительно молодой пищевой продукт для России, который появился в нашей стране около 20 лет назад как импортный продукт. Для придания йогурту фруктового вкуса можно использовать свежие фрукты, но из-за сезонности их поступления и снижения уровня качественных характеристик применение их в промышленности очень ограничено. Большинство предприятий используют в производстве йогурта и йогуртных напитков переработанные фрукты - фруктовые наполнители, которые могут быть стандартизированы в соответствии с требованием потребителя. Как правило, фруктовые наполнители состоят из фруктовой части (целые фрукты, фруктовое пюре, фруктовый сироп, концентраты из соков), сахара (глюкозофруктозный сироп), стабилизаторов (пектин, различные камеди), регуляторов кислотности, вкусовых добавок [26].
Пробиотические свойства йогуртов обусловлены заквасочной микрофлорой, которая состоит из симбиоза культур: Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii подвид bulgaricus. Специалисты компании ЗАО «Даниско» сообщают о росте производства и потребления в Европе йогурта в греческом стиле, особенностью производства которого является использование культур YO-MIX® Yogurt Cultures [27]. И.В. Бояринева подчёркивая значимость производства пробиотических продуктов с включением в них пропионовокислых бактерий, приводит следующие результаты экспериментальных исследований: - доказана возможность получения симбиотической закваски на основе термофильного молочнокислого стрептококка, пропионовокислых бактерий и бифидобактерий; -установлено, что симбиотическая закваска обладает высокой биохимической активностью; - получены новые белковые кисломолочные продукты с высоким содержанием жизнеспособных клеток пробиотических культур 107 КОЕ в 1 г продукта; - изучен процесс хранимости белковых кисломолочных продуктов. Установлен срок их гарантированного хранения - 5 сут при температурном режиме 4-6 °С. [28]. О.В. Пасько (Омский государственный аграрный университет) разработала теоретические и практические основы биотехнологии молокосодержащих продуктов с функциональными ингредиентами: пробиотиками и пребиотиками [29].
За последние 10-15 лет на молочный рынок России и стран СНГ вышли практически все ведущие производители бактериальных заквасок и концентратов Европы и Азии. В настоящее время производители ферментируемых молочных
продуктов имеют возможность широкого выбора бактериальных заквасок, как от отечественных, так и от иностранных производителей. Однако вопрос выбора бактериальных препаратов стоит крайне остро, что обусловлено, с одной стороны, широким ассортиментом молочной продукции и растущей конкуренцией, требующей от ферментированных молочных продуктов не просто стабильного качества и хранимоспособности, но и высоких органолептических показателей. С другой стороны, даже в условиях значительного улучшения средних показателей санитарно-гигиенического состояния производства и качества сырья проблемы нарушения молочнокислого процесса, несквашивания и связанной с этим забраковки продукции постоянно обостряются [30].
Аналитический обзор научной и научно-технической литературы позволяет заключить, что технология кисломолочных продуктов постоянно совершенствуется и динамично развивается. Растёт ассортиментный ряд бактериальных препаратов и концентратов, как отечественных, так и импортируемых из Европы, что позволяет считать целесообразным и актуальным исследование биохимических и технологических свойств новых заквасочных культур, предназначенных для кисломолочных продуктов смешанного брожения и разработку технологии нового продукта для функционального питания.
Литература
1. Алибеков Р.С., Бахтыбекова А.Р. Синбиотические свойства кисломолочного продукта с функциональными пищевыми добавками // Международная научная конференция КГТУ им. И. Раззакова. Бишкек, 2015. С. 125-128.
2. Алибеков Р.С., Бахтыбекова А.Р., Габрильянц Э.А. Разработка рецептуры биокисломолочного напитка // Третья международная научная конференция молодых учёных и студентов «Перспективы развития биологии, медицины и фармации». Шымкент, 2015. С. 32-33.
3. Гаврилов Б. Г. Перспективы развития молочных продуктов / Б. Г. Гаврилов, С. В. Абросимова, А. А. Макарушин // Переработка молока. - 2006. - № 10. - С. 18-21.
4. Шендеров Б. А. Роль персонального функционального питания в современных программах медицины антистарения / Б. А. Шендеров // Вестник восстановительной медицины. - 2009. - № 3. - С. 9-17.
5. Тихомирова Н. А. Технология продуктов лечебно-профилактического питания : учеб. пособие / Н. А. Тихомирова. - М. : МГУПБ, 2001. - 242 с.
6. Тихомирова Н. А. Технология продуктов функционального питания / Н. А. Тихомирова. - М. : ООО Франтэра, 2007. - 246 с.
7. Доронин А. Ф. Функциональное питание / А. Ф. Доронин, Б. А. Шендеров. - М. : ГРАНТЪ, 2002. - 296 с.
8. Остроумов Л. А. Анализ научных и практических аспектов использования молока и его производных в технологии функциональных продуктов питания / Л. А. Остроумов, А. Ю. Просеков // Федеральный и региональный аспекты политики
здорового питания : тез. докл. междунар. симпозиума. - Кемерово, 2002. - С. 8893.
9. Остроумов Л. А. Функциональные продукты на основе молока и его производных / Л. А. Остроумов, A. M. Попов, A. M. Постолова [и др.] // Молоч. пром-сть. - 2003. - № 9. - С. 21-22.
10. Рыбалко К. А. Кисломолочный продукт «Бифилайф» для детского питания / К. А.Рыбалко // Переработка молока. - 2006. - № 1. - С. 14-15.
11. Тихомирова Н. А. Технология продуктов функционального питания / Н. А. Тихомирова. - М. : ООО Франтэра, 2007. - 246 с.
12. Функциональные продукты - основа долголетия // Переработка молока. - 2006. - № 10. - С. 8-12.
13. Хамагаева И. С. Кисломолочный продукт, обогащенный селеном / И. С. Хамагаева О. С. Кузнецова // Молоч. пром-сть. - 2014. - № 9. - С. 52-53.
14. Хамаганова И. В. Технологические аспекты применения биологически активной добавки «Селенпропионикс» в мясной промышленности / И. В. Хамаганова, И. С. Хамагаева, Н. Н. Слепцова // Вестник ВСГТУ. - 2011. - № 3 (34). - С. 99-104.
15. Сапарбекова А.А. и др Патент KZ №26204 «Кисломолочный напиток и способ его производства».
16. Фесюн В.Г. и др. Патент РФ №2125375 «Молочный напиток «женьшеневый».
17. Жукова Л.П. и др. Патент РФ №2178973 «Способ получения напитка из сыворотки».
18. Крусь Г.Н. Технология молока и молочных продуктов. - М.: Агропромиздат, 1988. - 367 с.
19. Лях В.Я. Качество молока: справочник для работников лабораторий, зоотехников молочнотоварных ферм и работников молокоперерабатывающих предприятий /- СПб.: ГИОРД, 2008. - 208 с.
20. Липатов H.H. Молочная промышленность XXI века. Обзорная информация. М.: АгроНИИТЭИММП, 1989, - 56 с.
21. Захарова Л. М. Кисломолочные белковые продукты с зерновыми добавками Текст. / Л. М. Захарова // Молочная промышленность. 2005. -№ 5. - С. 62.
22. Грудзинская Э.Е., Разработка технологии пробитических кисломолочных продуктов/ Автореферат. - Улан - Уде. - 2006. -18с.
23. Наумова Н.Л. Исследование влияния обогащающих добавок на микробиологическую безопасность функциональных молочных продуктов/ Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии» 2013, т. 1, № 1 С. 21- 26.
24. Бабаев С.Д., Мажидов К.Х. Совершенствование технологии производства зародышевых продуктов пшеницы // Хранение и переработка сельхозсырья. — 1997-№ 5. — С. 31.
25. Захарова Л.М., Кропотов Н.А., Малин В.А. Использование продуктов переработки зерна при создании нового мягкого кислотно-сычужного сыра // Современные технологии пищевых продуктов нового поколения и их реализация
на предприятиях: Тезисы докладов науч.-практич. конф. — Углич, 2000. — С.173—175.
26. Солопенкова О. В. Фруктовые йогурты и йогуртные напитки на российском рынке / О. В. Солопенкова // Переработка молока. - 2012. - № 3. - С. 56- 57.
27. Тамим А. И. Йогурты и другие кисломолочные продукты: научные основы и технологии / А. И. Тамим, Р. К. Робинсон / Пер. с англ. под науч. ред. Л. А. Забодаловой. - СПб. : Профессия, 2003. - 664 с.
28. Бояринева И. В. Новый белковый кисломолочный продукт / И. В. Бояринева // Пищевая пром-сть. - 2014. - № 8. - С. 43-45.
29. Пасько О. В. Научное и практическое обоснование технологии ферментированных молочных и молокосодержащих продуктов на основе биотехнологических систем : монография / О. В. Пасько, Н. Б. Гаврилова. - Омск : Изд-во ОмЭИ; ОмГАУ, 2009. - 256 с.
30. Свириденко Г. М. Принципы подбора и входной контроль бактериальных заквасок / Г. М. Свириденко // Переработка молока. - 2015. - № 1. - С. 22-25.
