CC BY
24
УДК 637.3
Цкарик О.Й., д.с.-г.н., професор, Мусш Л.Я., астрант © Лье1еський нацюнальний утеерситет еетеринарног медицины та бютехнологт iм.С.З.Гжицького
М1КРОБ1АЛЬНА КОМПОЗИЦП ДЛЯ КИСЛОВЕРШКОВОГО МАСЛА ФУНКЦЮНАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ
У статтi розглянуто сучаст еiдомостi про еластиеостi молочнокислих лактокоюе та ацидофыьног палички, яю можуть формуеати мiкробiальну композицт закеашуеальног культури для кислоеершкоеого масла з метою надання йому функцюнальних еластиеостей. Аналiзуються можлиеостi еикористання Lbm. аcidophilum для еиробництеа кислоеершкоеого масла.
Ключовi слова: кислоеершкоее масло, Lac. lactis, Lac. cremoris, Lac. diacetilactis, Leuconostoc, Lbm. аcidophilum, бактерiальна композищя.
Сьогодш харчування розглядаеться не тшьки з позицш збалансованого та адекватного харчування, а й з точки зору ролi та значення взаемовщносин мiж харчуванням та нормальною мжрофлорою людини. Вщомо, що кишкова мжрофлора становить 95 % вщ загально! кiлькостi клiтин тiла людини i може мати як позитивний, так i негативний вплив на оргашзм. Ii' склад та структура залежать вiд багатьох факторiв - iндивiдуальних особливостей, стану здоров'я, гшени, традицiй та типу харчування. Пщ дiею стресових впливiв, безконтрольного масового вживання антибiотикiв та хiмiотерапепевтичних препараив, техногенного забруднення сировини та довкшля, а також при неповноцiнному харчуванш може виникнути розбалансування нормально! мжрофлори i, як наслiдок, — зниження захисних властивостей органiзму, змiна його метаболiчноi активностi i масове виникнення дисбiозiв. Усе це вимагае радикальних оздоровчих засобiв, i найпростiшим iз них може бути розроблення та впровадження у виробництво продуктiв функщонального призначення [2,15]. Функцiональнi харчовi продукти — це продукти, якi отримаш з природних iнгредiентiв та мштять велику кiлькiсть бiологiчно активних речовин; можуть i повиннi входити до щоденного рацiону харчування людини; при вживанш повиннi регулювати певнi процеси в органiзмi (наприклад, стимулювати iмуннi реакцп, попереджувати розвиток захворювань, передчасне старшня i т.д., тобто призначеш покращити здоров'я споживача та зменшити ризик захворювань) [7,22]. Позитивний вплив продукив функцiонального харчування на оргашзм людини фахiвцi пов'язують iз наявшстю в них фiзiологiчно функцiональних харчових iнгредiентiв, якi здатнi здiйснювати бюлопчно значимий вплив на органiзм людини в цшому або на окремi його органи та системи. Основними з них визнано [6]:
- позитивний вплив на метаболiзм рiзних субстраив;
© Щсарик О.Й., Мусш Л.Я., 2011
- позитивний вплив на серцево-судинну систему;
- позитивний вплив на стан кишково! мжрофлори;
- фiзiологiчний вплив на стан iмунно! системи i т.д.
Одшею з основних категорiй функцюнального харчування, яка визначае вплив на нормальну мiкрофлору органiзму людини, е пробютики. Пробiотики — живi мжрооргашзми, якi при вживаннi в певнш кiлькостi забезпечують корисну для здоров'я дш додатково до характерно! для основного харчування. У випадку застосування пробiотикiв як компонентiв функцiональних продукив оздоровчий ефект спрямований на норм^зацш кишково! мiкрофлори [5, 17]. Функцюнальш пробiотичнi продукти вже сьогоднi вдало доповнюють фармацевтичнi препарати для попередження i лiкування дисбiотичних порушень. Тому можна стверджувати, що харчова промисловють Укра!ни несе вiдповiдальнiсть за здоров'я наци. Впровадження у виробництво широкого спектра функцюнальних харчових продуктiв з л^вальними та профiлактичними властивостями, як запобiгали б виникненню та прогресуванню цукрового дiабету й хвороб серця, сприяли покращенню травлення й тдвищенню рiвня абсорбци вiтамiнiв i мiнералiв, зниженню високого рiвня холестеролу, пщсиленню iмунно! системи, гальмуванню процесiв старшня могло б суттево покращити стан здоров'я украшщв [1,13].
Кисловершкове масло в Укра!ш вважаеться одним iз нацiональних продуктiв, проте сьогоднi виробляеться у невеликих об'емах. Це пов'язано iз введенням додатково! технологiчно! операци - сквашування вершкiв, яка мае сво! особливостi. Кисловершкове масло характеризуеться специфiчним смаком та ароматом, що обумовлено наявшстю молочно! кислоти i ароматичних речовин, якi утворюються у процес життедiяльностi мiкроорганiзмiв. Залучення до ращону харчування такого молочного продукту дозволяе без використання л^вальних препаратсв полiпшити загальний стан здоров'я людини шляхом впливу бiологiчно активно! мжрофлори на мiкроекологiю кишок, перетравлювання та засвоення rni.
Бiологiчна активнiсть такого функцюнального продукту як кисловершкове масло обумовлена як складом сировини, так i властивостями пробютичних культур. Вiдбiр окремих культур-пробютиюв та конструювання бактерiальних композицiй е важливою i актуальною задачею i вимагае проведення глибоких i рiзнобiчних дослiджень штамiв мiкроорганiзмiв, що претендують на цю роль.
Для виробництва кисловершкового масла використовують молочноки^ мжрооргашзми Lac. lactis, Lac. cremoris, Lac. diacetilactis, Leuconostoc [8].
Молочноки^ бактери — нерухомi мжрооргашзми, якi не утворюють спор, каталазонегативш, грампозитивнi, не утворюють пiгменту, не вщновлюють нiтратiв до нiтритiв [9]. Встановлено, що молочноки^ бактери як бюлопчно активнi компоненти спроможнi стимулювати або нормалiзувати клiтинний та гуморальний iмунiтет завдяки нормалiзацi! кишково! аутофлори, не даючи можливост виникненню злояюсно! трансформаци клiтин, iндукують диференцiювання або дозрiвання клiтин пухлин, пiдвищують толерантшсть
оргашзму до побiчних дш хiмiо- та променево! терапи, прискорюють видiлення токсичних речовин iз органiзму та пiдвищують ефектившсть основного лiкування [17]. Крiм того, лактобактерiям властива висока здiбнiсть до колошзаци на ештелп травного тракту, що служить захисним бар'ером на шляху проникнення патогенно! мiкрофлори i, у свою чергу, забезпечуе стабЫзацш нормального складу мiкробiоценозу кишок [8].
Lac. lactis (молочний лактокок) е активним кислотоутворювачем. Багато штамiв Lac. lactis мають широкий дiапазон температурного росту - ввд 8 до 41°С. Окремi його штами згортають молоко за 4-7 год., гранична кислотшсть досягае 120 °Т. Не розвиваеться в лужному середовищi при рН 9,5. При культивуванш на штучних середовищах багато штамiв Lac. lactis втрачають властивють до швидко! ферментацп лактози i протеолiзу молока. Lac. lactis утворюе молочну кислоту з галактози, глюкози, мальтози i лактози. Окремi штами продукують антибютик нiзин, який е полiпептидом з молекулярною масою 3500, однак який не проявляе бактерицидних властивостей до грамнегативних бактерш. Молочний лактокок застосовують в багатоштамових заквасках разом з Lac. cremoris, Lac. diacetilactis i видами роду Leuconostoc. В молочнш промисловост його широко використовують при виробнищв кисломолочних продукив, кисловершкового масла i сирiв [16].
Lac. cremoris, на вщмшну вiд молочного лактокока, не зброджуе мальтозу i декстрин, не росте при температурi 39-40 °С. Енергiя кислотоутворення в Lac. cremoris слабша, шж в Lac. lactis. Згусток утворюеться за 6-8 год., а гранична кислотшсть 110-115 °Т. Окремi його штами синтезують антибютик диплококцин, який е розчинним у водi проте!ном, стiйким до ди високих температур в кислому середовищь Антибiотик проявляе антагонiстичну актившсть вiдносно iнших штамiв. Lac. cremoris використовують там, де необхщно досягти в'язко! консистенцп, вiдповiдного кислотоутворення. Вш входить до складу заквасок для сметани, кисломолочногго сиру, масла [16].
Ароматоутворюючий лактокок Lac. diacetilactis продукуе фермент цитритазу, яка розщеплюе цитрати з утворенням диоксиду вуглецю (СО2) i ароматичних речовин - ацето!ну i диацетилу. Lac. diacetilactis - порiвняно слабкий кислотоутворювач, згусток утворюеться бшьше як за 16 год., гранична кислотшсть в молощ досягае 70-100 °Т. При розвитку ароматоутворюючого лактокока згусток молока мае специфiчний запах, обумовлений накопиченням диацетилу, що мае особливе значення для ароматизаци масла.
Диацетил мае приемний горiховий аромат, ацето!н мае менш виражеш ароматичнi властивостi, проте тюно пов'язаний з диацетилом. Диацетил вщновлюеться в ацето!н через фермент диацетилредуктазу. Оптимальна температура ароматоутворення для Lac. diacetilactis 25 °С. Lac. diacetilactis використовують при виробництвi молочних продуктсв, в яких бажане сильне кислото- i ароматоутворення, його доцiльно включати до мiкробiальноi композиц^ для кисловершкового масла [16].
Leuconostoc — четверта культура, яку ми плануемо використовувати для
виробництва кисловершкового масла. Лейконостоки е факультативними анаеробами. Оптимальна температура для !х росту 20-30 °С. Для вах видiв лейконостоюв необхвдш для розвитку амшокислоти i комплекснi фактори росту - шкотинова кислота, бiотин i пантотенова кислота.
Лейконостоки ферментують глюкозу з утворенням молочно! кислоти, етанолу i вуглекислого газу; побiчними продуктами бродшня е ароматичнi речовини - диацетил, ацето!н необхiднi для ароматизаци кисловершкового масла. Лейконостоки е достатньо сильними кислотоутворювачами, протеол^ично! активност не проявляють [16]. Утворення диацетилу й ацето!ну у великих кiлькостях спостерiгаеться тшьки у Leu. cremoris. Оптимальна температура ароматоутворення 18-20 °С, яке проходить при низькому значеннi рН (менше 6,0). Leu. cremoris використовують у багатоштамових заквасках в асощаци з Lac. lactis i Lac. cremoris [16]. Тому застосування саме ще! культури буде бажаним для надання кисловершковому маслу м'якого довготривалого аромату.
Вказаш мжрооргашзми не е пробютиками, тому ми пропонуемо до складу мiкробiальноl композицп включити Lbm. acidophilum. Lbm. acidophilum називають класичним пробютиком, оскiльки його iзолюють з кишок людини [18]. Lbm. acidophilum здшснюе регуляторш функцi! всерединi популяцi! кишкових бактерiй i е основним представником мжрофлори кишечника, стiйкий до ди антибiотикiв (пенiцилiну, бiомiцину й ш.), якi широко використовуються в сучаснш медицинi. Багато штамiв ацидофiльних бактерш мають виражену вiрусоцидну дiю щодо вiрусу iмунодефiциту людини завдяки продукуванню високоактивного пероксиду гiдрогену [12]. Представники Lbm. ücidophilum використовуються також як антиоксиданти та засоби, яю знижують актившсть лiпiдно! пероксидази та стимулюють розвиток iнших лактобактерiй. Ui мшрооргашзми мають протипухлинну активнiсть та стимулюють рiзноманiтнi ланки iмунiтету [10,13,16].
У спектрi функцiональних властивостей пробiотикiв антагошзм до умовнопатогенних i патогенних мiкроорганiзмiв заслуговуе особливо! уваги. Антагонiстична дiя Lbm. acidophilum обумовлена антибiотиками, яю продукуе цей мiкроорганiзм (ацидофiлiном i лактоцидином), дiя яких пiдсилюеться в присутност молочно! кислоти [1,4,9,14]. Бю-ацидофшн виробляеться з використанням чистих культур Lbm. acidophilum, видшених iз травного тракту людини й здатних приживатися в кишках тсля культивування в молощ.
Lbm. acidophilum е сильним кислотоутворювачем, при ферментацi! молока розщеплюе до 1,0 % лактози, утворюючи L(+) або DL-iзомери молочно! кислоти. Зброджування лактози чистими культурами Lbm. acidophilum здшснюеться глiколiтичним шляхом з утилiзацiею глюкози й галактози [1,13,14].
Будучи сильним кислотоутворювачем, Lbm. ücidophilum збуджуе секреторну активнiсть шлунка й пщшлунково! залози i завдяки цьому застосовуеться для профшактики й лiкування деяких хвороб шлунково-кишкового тракту [1,11]. Крiм того, Lbm. ücidophilum широко використовуеться
для профшактики та лжування хворих i3 запальними процесами дихальних шляхiв, бактерiальними шфекщями сечостатево! системи. Оральна бактерiальна тератя ацидофiльними лактобактерiями попереджуе виникнення у хворих дiарей, пов'язаних з призначенням !м антибiотикiв [5, 3].
Окремi дослiдження вчених показують, що Lbm. acidophilum синтезуе кон'юговану лiнолеву кислоту (цис-9, транс-11 С18:2), яка е ушкальна за сво!ми властивостями [24]. Ця кислота е лише у складi жиру молока та м'яса жуйних, а продукти !х походження е основним джерелом надходження ще! кислоти для людини [21]. В останш роки прикута пильна увага багатьох дослщниюв до методiв И аналiзу, властивостей, кiлькостей, хiмiчного синтезу, бюсинтезу i впливу на здоров'я людини. Однак на вмют кон'юговано! лшолево! кислоти (КЛК) у молочних продуктах можуть впливати технологiчнi чинники, зокрема, види стартерних культур [22], теплова обробка [19], однак !х вплив е незначним [20]. Важливо, що технологiчнi операци (теплове оброблення за рiзних режимiв, сквашування, сичужне згортання) не приводить до втрат КЛК при високому l! вмют у вихiдному молоцi. Тестування культур, яю використовують для виробництва ферментованих молочних продукив з-посеред Lactobacterium, Lactococcus i Streptococcus, показало, що рiвень КЛК був найвищим при культивуваш Lbm. acidophilum, причому при додаванш пiдсолоджувачiв рiвень знижуеться, а при додаванш лшолево! кислоти - зростае [24].
Висновки.
Опираючись на вищесказане, кисловершкове масло, отримане сквашуванням вершкiв мiкробiальною композицiею, до складу яко! входять Lac. lactis, Lac. cremoris, Lac. diacetilactis, Leu. cremoris, Lbm. acidophilum, матиме добрий смак та виражений аромат. При цьому воно набуде пробютичних та низки шших функщональних властивостей.
При використаннi молочнокислих мiкроорганiзмiв в технологи кисловершкового масла можуть виникнути проблеми, якi пов'язанi з взаемодiею культур мiж собою та впливом на процес сквашування вершюв. Тому подальшi нашi дослiдження будуть полягати у з'ясовуваннi можливо! асощаци запропонованих культур, а також у вивченнi впливу на процес сквашування вершюв.
Л1тература
1. Банникова Л. А. Микробиологические основы молочного производства: Справочник / Л. А. Банникова, Н. С. Королева, В. Ф. Семенихина; под ред. Я.И. Костина. — М.: Агропромиздат, 1987. — 400 с.
2. Даценко I. I. Ппена та еколопя людини. Навчальний поабник / I. I. Даценко. — Львiв : Афша, 2000. — 248 с.
3. Донцова Т. А. Вплив антибютиюв на адгезш бактерш роду Lactobacillus / Т. А. Донцова, Г. В. Ямборко, В. О. !ваниця // Вкник Одеського державного ушверситету. — 2001. — Т. 6. — Вип. 1. — С. 146—150.
4. Донцова Т. А. Антагошстичш властивост бактери роду Lactobacillus / Т. А. Донцова, Г. В. Швець, В. О. !ваниця // Вшник Одеського державного ушверситету. — 2000. —Т. 5. — Вип. 1. — С. 235—240.
5. Денкова З. Р. Роль пробиотиков и функциональной пищи для здоровья человека / З. Р. Денкова, И. Д. Мургов // Пищевая наука и технология.
— 2007. — № 1. — С. 19—21.
6. Дiдух Н. А. Заквашувальш композици для виробництва молочних продукив функцюнального призначення / Н. А. Дщух, О. П. Чагаровський, Т.
A. Лисогор. — Одеса : Пол^раф, 2008. — 4 с.
7. Капрельянц Л. В. Досягнення та проблеми виробництва функцюнальних продукив харчування / Л. В. Капрельянц // Науковi пращ ОНАХТ. — Вип. 26. — 2003. — С. 145—148.
8. Квасников В. И. Молочнокислые бактерии и пути их использувания /
B. И. Квасников, О. А. Нестеренко. — М. : Наука, 1975. — 388 с.
9. Квасников Е. И. Молочнокислые бактерии и пути их использования / Е. И. Квасников, О. А. Несторенко. — М. : Наука, 1975. — 175 с.
10. Кигель Н. Ф. Технологии кисломолочних пародуктов функционального питания / Н. Ф. Кигель // Промышленная теплофизика. —
2002. — Приложение к № 2. — С. 34—43.
11. Коваленко Н. К. Роль молочнокислых бактерий в метаболизме холестерина / Н. К. Коваленко, С. А. Касумова // Молочна промышленность. —
2003. — № 3(6). — С. 20—22.
12. Леонова Л. Проблеми оздоровчого харчування / Л. Леонова // Харчова i переробна промисловкть. — 2004. — №3. — С. 26.
13. Лясковский Т. М. Рекомендации Международных Организаций (FAO/WHO) по оценке пробиотиков в пищевых продуктах / Т. М. Лясковский // Молочна промисловкть. — 2004. — № 2(11). — С. 42—44.
14. Науменко О. В. Препарат нового поколшня / О. В. Науменко, О. М. Рожанська, Н. Ф. Югель // Харчова i переробна промисловкть. — 2003. — № 3.
— С. 387—388.
15. Потемська О. Перспективш штами для продукив спещального призначення / О. Потемська, В. Ушакова, Н. Югель // Харчова i переробна промисловкть. — 2001. — №1. — С. 17—19.
16. Степаненко П. П. Микробиология молока и молочных продуктов: Учебник для студ. ВУЗов / П. П. Степаненко. — М. : Сергиев Посад, 1999. — 415 с.
17. Шендеров Б. А. Пробиотики и функциональное питание / Б. А. Шендеров, М. А. Манелова, Ю. Б. Степанчук // Антибиотики и химиотерапия.
— 1997. — Т. 42. — № 7. — С. 30—34.
18. Bartlett J. G. Bacterial flora of vagina quantittative study / J. G. Bartlett, B. F. Polk // Rev. Infec. Diseases. — 1984. — 6. — P. 67—72.
19. Effect of fish oil and monensin on milk fat composition in dairy cows / J. P. С ant [et. al.] // Can. J. Anim. Sci. — 1997. — 77. — P. 125—131.
20. Clark S. D. Polyunsaturated fatty acid regulation of gene transcription: A molecular mechanism to improve the metabolic syndrome / S. D. Clark // J. Nutr. — 2001. — 131. — P. 1129—1132.
21. Harvatine K. J. The effect of production level on feed intake, milk yield, and endocrine responses to two fatty acid supplements in lactating cows / K. J. Harvatine, M. S. Allen // J. Dairy Sci. — 2005. — 88. — P. 4018—4027.
22. Relationship between serum cincentration of saturated fatty acids and unsaturated fatty acids and the homeostasis model insulin resistance undex in Japanese patients with type 2 diabetes mellitus / M. Kusonoki [et al.] // J. Med. Invest. — 2007. — 54. — P. 243—247.
23. Kolars J. C. Aquji and Savaino D.A. Yogurt-an autodigesting source of lactose / J. C. Kolars, M. D. Levitt // New. Engl. J. Med. — 1984. — 310. — P. 1-3.
24. Flavor and stability of pasteurized milk with elevated levels of conjugated linoleic acid and vaccenic acid / J. M. Lynch [et al.] // J. Dairy Sci. — 2005. — 88. — P. 489—498.
Summary Tsisarik O.Y., Musiy l.Y.
Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after S.Z.Gzhytskyj, Lviv, Ukraine THE COMPOSITION OF BACTERIAL FOR CULTURED BUTTER WIBE FUNCTIONAL PROPERTIES
Modern information about properties of lactobacilli and Lbm. acidophilum, which can form microbial composition for cultured butter with functional properties is presented in the article. Possibilities of the use Lbm. acidophilum for the production of cultured butter are analysed.
Key words: cultured butter, Lac. lactis, Lac. cremoris, Lac. diacetilactis, Leuconostoc, Lbm. acidophilum, bacterial composition.
Cmammx nadiumna do peda^ii 20.05.2011
