Исследование процесса ферментации молочно-растительной смеси с зернобобовыми добавками

Аннотация. В данной работе изучен процесс ферментации молочно-растительной смеси с мукой из нута для продуктов функционального питания. Автором рассмотрены состав и свойства заквасок для ферментации молочно-растительной смеси, физико-химические показатели  молочно-растительной смеси, изменения общего количества микроорганизмов в процессе ферментации молочно-растительной смеси. 

Перспективным направлением питания населения Казахстана является внедрение в производство новых технологий ферментированных молочно-растительных продуктов функционального питания. Именно молочно-растительные смеси наиболее полно восполняют организм полезными пищевыми веществами, что соответствует требованиям функционального питания [1, 6].

Высокое содержание жизнеспособных клеток бифидобактерий в составе молочно-растительных продуктов достигается с помощью стимуляторов роста растительного происхождения,  что  позволяет обеспечить пробиотические свойства молочных продуктов с их использованием. Пребиотики являются стимуляторами, или промоторами пробиотиков. В группу пребиотиков входят вещества или диетические добавки, которые не абсорбируются в кишечнике человека, вместе с тем селективно стимулируют рост или активизируют метаболизм полезных представителей ЖКТ, оказывая благотворное влияние на организм [4, 6].

К пребиотикам относят: бифидобактерии, другие микроорганизмы, неперевариваемые олигосахариды (НПО) - углеводы со степенью полимеризации 2 - 10: коротко и сердечнопочечные полимеры (олигомеры) из остатков фруктозы - фруктоолигосахариды, фруктаны, в том числе инулин; из остатков глюкозы - глюкоолигосахариды, глюканы  и декстраны;   галактозы   –   галактоолигосахариды,   а также   олигосахариды,   отдельные витамины и их производные, биологически активные иммунные белки – лактоглобулины и гликопептиды. Для человека наиболее  естественным   и  доступным   путём   получения   пробиотиков  является   потребление натуральных, в частности, кисломолочных продуктов, полученных биотехнологическим способом с использованием различных микроорганизмов в качестве заквасочных или стартерных культур [2].

В данной  работе  рассматривается  процесс  ферментации  молочно-растительной  смеси  с  мукой из риса и нута. Растительные компоненты по своей химической природе представлены двумя видами биополимеров – полисахаридами и белками, особенности которых определяют  индивидуальную специфику поведения каждого из них в гидрофильной среде (водной или молочной) при различных условиях. Белки и полисахариды проявляют гидрофильные свойства, способны связывать воду, увеличиваться в объеме и набухать [1, 3, 6].

Бобовые культуры уникальны по содержанию белка (от 20% в горохе до 40 % в сое) высокой биологической ценности, так, некоторые белки бобовых равнозначны по содержанию белкам говядины и молока. Нут является разновидностью бобовых  культур. Содержание белка в семенах нута варьируется от 20,1 до 32,4 %. В зависимости от сорта содержание жира в семенах колеблется от 4,1 до 7,2 %, по этому показателю нут превосходит другие бобовые культуры, кроме сои. Семена нута содержат много калия, фосфора, кальция и магния. Нут – хороший источник лецитина, рибофлавина (витамина В2), тиамина (витамина В1), никотиновой и пантотеновой кислот, холина. Содержание  витамина  С  в  семенах  нута  варьируется  от  2,2  до  20  мг  на  100  г  биомассы,      причем в прорастающих семенах его содержание быстро увеличивается и на 12-й день после прорастания его количество составляет 147,6 мг на 100 г сухого вещества [5].

Бобовые культуры находят применение при изготовлении комбинированных продуктов во многих отраслях пищевой промышленности. Их семена используют  для   супов,   каш,   соусов,   пюре,   суррогатов   кофе,   консервов.   Муку,   особенно соевую и гороховую,  применяют  при производстве хлебобулочных  и мучных кондитерских изделий,  добавляют в колбасу, а также в пищевые концентраты. В рецептуре круп повышенной питательной ценности присутствует мука гороховая (20-30%) и обезжиренное сухое молоко (10%).

Пророщенный нут используют в производстве вареных колбас – с целью экономии мясного сырья, снижения себестоимости готового продукта и повышения его биологической ценности. В лечебно-профилактических продуктах используют концентраты и изоляты соевой и гороховой муки, белков нута. Использование зернобобовых компонентов в производстве собственно натуральных молочных продуктов, уже известно как разработанный молочно- белковый продукт, содержащий муку бобовых культур [1, 6].

Создан также ферментированный молочно- белковый   крем,  который   вырабатывали   из   пастеризованного  обезжиренного   молока  с  добавлением гидролизата заквасок, приготовленных на чистых культурах мезофильных стрептококков и ацидофильной палочки, химикатов, гороховой или соевой муки, наполнителей, новый вид национального продукта  – довга «Гянджа», который изготавливается на основе кисломолочных продуктов «Катык» (идентичен простокваше и кефиру) и «Сюзьма» (пастообразный, мажущийся продукт, напоминающий обезжиренную простоквашу или кефир), вырабатываемых из коровьего, буйволиного или овечьего молока с добавлением гороха и других компонентов, предусмотренных рецептурой [1, 2, 4].

Целью данного этапа исследований является изучение процесса ферментации молочно-растительной среды с зернобобовыми добавками различными бактериальными препаратами. Для этого необходимо было установить вид бактериального препарата, состав и свойства среды и параметры ферментации [2]. Варианты исследований молочно-растительной смеси рассмотрены в таблице 1.

Таблица 1 – Варианты исследований молочно-растительной смеси

 Варианты исследований молочно-растительной смеси     

Для ферментации молочно-растительной смеси будут использованы закваски:

Бифилакт АД, в состав которой входят Bifidobakterium bifidum и Bifidobakterium longum, Bifidobakterium adolescentis, Streptococcus thermophilus, Laktobacterium acidofilum, Laktococcus laktis subsр. diactilactis.

БК – Алтай - ЛС Бифи, в состав которой входят Bifidobakterium bifidum  или Bifidobakterium longum и Laktobacterium acidofilum. 

Состав и свойства заквасок представлены в таблице 2. 

Таблица 2 – Состав и свойства заквасок для ферментации молочно-растительной смеси

 Состав и свойства заквасок для ферментации молочно-растительной смеси

Бифидобактерии, входящие в состав заквасок, придают продукту пробиотические свойства. Данные закваски обладают биохимической активностью, которая включает в себя способность:

подвергать молочный сахар гликолизу с образованием молочной кислоты; подвергать молочный жир липолизу с образованием жирных кислот;

подвергать   белковые   вещества   протеолизу   с   образованием    азотосодержащих    соединений и свободных аминокислот [2].

Использование молочнокислых бактерий, образующих сметанообразный сгусток с хорошими синергетическими свойствами, способствует получению молочно-растительного продукта с более мягкой консистенцией. Полученные смеси ферментировали в течение 6 часов. В процессе ферментации происходило   интенсивное   нарастание   титруемой   кислотности   и   снижение   активной   кислотности в молочно-растительной смеси, ферментируемой закваской БК – Алтай – ЛС Бифи. Использование данной закваски   для   ферментации   наиболее   приемлемо   для   данной  молочно-растительной  смеси,   так  как комбинация культур бифидобактерий и ацидофильной палочки позволяет сократить время ферментации. Умеренное нарастание кислотности в данной молочно-растительной смеси явилось определяющим фактором жизнедеятельности бифидобактерий, так как при рН ниже 4,5 рост бифидобактерий прекращается [2].

Физико-химические показатели титруемой и активной кислотности в процессе ферментации представлены в таблице 3. 

Таблица 3 – Физико-химические показатели молочно-растительной смеси в процессе ферментации 

 Физико-химические показатели молочно-растительной смеси в процессе ферментации

Далее  было   изучено   влияние   растительных   компонентов   рисовой   муки   и   муки   из   нута на жизнедеятельность микрофлоры. Растительные компоненты являются стимуляторами активизации жизнедеятельности живых микробных клеток [3].

Микробиологические показатели общего количества микроорганизмов в процессе ферментации представлены в таблице 4. 

Таблица 4 – Изменения общего количества микроорганизмов в процессе ферментации молочно- растительной смеси

 Изменения общего количества микроорганизмов в процессе ферментации молочно- растительной смеси

Анализ данных, приведенных в таблице 4, показывает, что наиболее активный рост микроорганизмов наблюдается в процессе ферментации молочно-растительной смеси с мукой нута. Дальнейшие   исследования    были    направлены    на    изучение    роста    и    развитие    бифидобактерий и ацидофильной палочки в молочно-растительной среде [1, 2, 3, 4]. Микробиологические показатели общего количества бифидобактерий в процессе ферментации представлены в таблице 5. 

Таблица 5 – Изменения общего количества бифидобактерий в процессе ферментации молочно- растительной смеси 

 Изменения общего количества бифидобактерий в процессе ферментации молочно- растительной смеси

Анализ данных, приведенных в таблице 5, показывает, что наиболее активный рост бифидобактерий наблюдается в процессе ферментации молочно-растительной смеси с мукой нута. Далее были изучены рост и развитие ацидофильной палочки в данной молочно-растительной среде. Это говорит о том, что растительные компоненты (мука нута) стимулируют рост и развитие микроорганизмов [2].

Динамика изменения общего количества ацидофильной палочки в процессе ферментации молочно- растительной смеси с мукой нута представлена в таблице 6. 

Таблица 6 – Изменения общего количества ацидофильной палочки в процессе ферментации молочно- растительной смеси с мукой нута 

 Изменения общего количества ацидофильной палочки в процессе ферментации молочно- растительной смеси с мукой нута

Анализ полученных данных позволяет считать, что используемые растительные ингредиенты за счет своего ценного химического состава стимулируют деятельность пробиотических микроорганизмов закваски вида  БК  –  Алтай  ЛС  Бифи.  По  степени  активности  стимуляторы  роста  можно расположить в следующем порядке: мука нута, мука риса.

Данная комбинация состава микрофлоры в закваске БК – Алтай ЛС Бифи позволяет получить молочно-растительный продукт с невысокой кислотностью, которая является определяющим условием жизнеспособности    бифидобактерий    в    разрабатываемом    продукте,    что    позволяет    отнести    его к пробиотическим продуктам [4].

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

  1. Гаврилова Н.Б., Пасько О.В., Каня И.П. и др. Научные и практические аспекты технологии производства молочно-растительных продуктов: монография. – Омск: изд-во Ом ГАУ, 2006. – 336 с.
  2. Гаврилова Н.Б. Биотехнология комбинированных молочных продуктов. - Омск: изд-во ОМГАУ, – С. 44-45.
  3. Кудряшов Л.С., Лебедева Л.И., Войтова И.Г. Перспективы использования рисовой муки при производстве молочных продуктов // Пищевая промышленность. – – № 8. – С. 23 - 25.
  4. Гаврилова Н.Б., Вокорина Е.Н., Жданеева Н.П., Симонова К. М. Современные аспекты технологии молочных и молокосодержащих продуктов с пролонгированными сроками хранения: монография. – Омск: Вариант - Омск, 2007. – 180 с.
  5. Шевелуха В.С., Калашникова Е.А., Воронин Е.С. и др. Сельскохозяйственная биотехнология: учебник / под ред. В.С. Шевелухи. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 2003. – 469 с.
  6. Мусина О.Н., Щетинин М.П., Сахрынин М.Н. Современные тенденции использования зерновых добавок в производстве молочных продуктов: монография. – Барнаул: изд. АлтГТУ, 2004. – 340 с.
Фамилия автора: Т. А. Назаренко, Л.Н. Касымбекова, Т.Н. Дубровина,
Год: 2013
Город: Павлодар
Категория: Биология
Яндекс.Метрика