В статье представлены перспективные направления в производстве продуктов детского питания, дана характеристика микрофлоры кисломолочных продуктов: бифидобактерий, ацидофильной палочки и термофильного стрептококка. Описаны экспериментальные исследования по определению состава закваски для производства детского пробиотического продукта.
В последние годы в Казахстане сложилась благоприятная ситуация для активного развития рынка продуктов детского питания. Увеличивающаяся рождаемость в стране и рост доходов населения повысили востребованность продуктов питания для детей всех возрастных категорий. Наиболее перспективными направлениями для рынка Казахстана являются несложные производства, минимально отличающиеся по технологии от «взрослых» продуктов питания – это соки, фруктовые, овощные и мясные пюре, жидкие и пастообразные молочные продукты. При этом в производстве жидких молочных продуктов самым перспективным направлением являются обогащенные детские кисломолочные продукты, что обусловлено наличием растущего спроса на детское лечебное питание, наличием в республике инновационных разработок в этой области, широким форматом профилактических продуктов на кисломолочной основе [1].
Жидкие молочные продукты для детского питания имеют, по сравнению с сухими, ряд преимуществ: они удобны в обращении, так как готовы к употреблению, обладают более высокой биологической ценностью, безопасны в санитарно-гигиеническом отношении, обеспечивают поступление в организм ребенка требуемых количеств питательных веществ и витаминов.
Лечебные и диетические свойства этих продуктов предопределяются в основном интенсивностью и направленностью микробиологических процессов, обусловленных полезными свойствами заквасочной микрофлоры. В процессе жизнедеятельности микроорганизмов закваски в продуктах накапливаются биологически активные вещества: молочная и другие органические кислоты, витамины, ферменты, свободные аминокислоты, антибиотические вещества. Эти компоненты способствуют легкой усвояемости кисломолочных продуктов. Использование кисломолочных смесей в питании детей улучшает переваривание и усвоение пищи вследствие повышения активности кишечных ферментов, усиление секреции желудочного сока, нормализацию микрофлоры кишечника. Специальным подбором заквасочной микрофлоры удается повысить микроэкологическую эффективность продуктов, значительно увеличить их полезные свойства.
Продукты, приготовленные с использованием бифидо- и лактобактерий, достаточно эффективны для лечения хронических расстройств и нарушений функций желудочно-кишечного тракта, для профилактики и лечения рахита, анемий. Их применяют и в комплексном лечении острых кишечных инфекций, дисбактериоза кишечника, экссудативных диатезов и др. [2].
Учитывая вышеизложенное, на кафедре «Прикладная биотехнология» ИнЕУ ведется разработка нового детского пробиотического напитка. С целью увеличения полезных свойств продукта проводится подбор состава закваски. Объектом исследований явились: бифидобактерии, ацидофильная палочка и термофильный стрептококк.
Бифидобактериям отводится ведущая роль в нормализации микрофлоры кишечника, улучшении процессов всасывания и гидролиза жиров, белкового и минерального обмена, поддержании неспецифической резистентности организма. Также они обладают высокой антагонистической активность бифидобактерий по отношению к патогенным и условно-патогенным микроорганизмам и обезвреживают токсические метаболиты, образуемые ими в кишечнике. В молоке, сквашенном бифидобактериями, на долю незаменимых аминокислот приходится 40%. Также бифидобактерии синтезируют витамины группы В (В1, В2, В6, В12), фолиевую кислоту, витамин К и большинство аминокислот, таких как лизин, аргинин, глютаминовая кислота, валин, метионин, лейцин, тирозин (таблица 1) [3].
Таблица 1 - Витамины группы В, производимые бифидобактериями
По энергии кислотообразования Str. thermophilus превосходит все молочнокислые стрептококки, достигая уровня термофильных лактобактерий, молоко сквашивает за 3,5-6,0 ч. Оптимальная температура роста 37-40 ºС. Чувствителен к антибиотикам, но устойчив к бактериофагу. Обладает высокой термоустойчивостью – выдерживает температуру 75 ºС в течение 15 мин и 65 ºС в течение 30 мин, вследствие чего составляет значительную часть микрофлоры молока после пастеризации. Некоторые расы термофильных стрептококков образуют диацетил; они являются ценными, так как в значительной степени улучшают качество продукта [4].
Ацидофильные лактобациллы широко используются для профилактики и лечения больных с различными видами острых и хронических заболеваний пищеварительного тракта, воспалительными процессами дыхательных путей, бактериальными инфекциями мочеполовой системы. Представители L.acidophilus применяют так же, как антиоксиданты и средства, понижающие липидную пероксидазу и стимулирующие рост других лактобацилл и бифидобактерий. Эти микроорганизмы обладают противоопухолевой активностью и стимулируют различные звенья иммунитета [5].
Первый этап исследования включал в себя изучение совместного культивирования термофильного стрептококка, бифидобактерий и ацидофильной палочки в молочной среде. С этой целью было произведено внесение комбинированной закваски в молоко в количестве 5%. На основании изученных литературных источников было выбрано следующее процентное соотношение количества компонентов закваски бифидобактерии: ацидофильная палочка: термофильный стрептококк: первый образец - 2 : 1 : 1; второй образец - 3 : 0,5 : 0,5; третий образец - 1 : 1 : 1.
Сквашивание молока проводилось в термостате при температуре 40±1 оС в течение 8 часов (рисунок 1, 2, 3, 4).
Рисунок 1 - Динамика кислотообразования молока чистыми культурами Str.thermophilus, L. acidophilus, B.bifidum и 1 образца
Рисунок 2 - Динамика кислотообразования молока чистыми культурами Str.thermophilus, L. acidophilus, B.bifidum и 2 образца
Как видно из рисунка 1, сквашивание молока отдельно взятыми чистыми культурами Str.thermophilus, acidophilus и B.bifidum протекает менее интенсивно в течение первых 4 часов, чем образца 1, представляющего собой соотношение B.bifidum: L. acidophilus: Str.thermophilus в количествах 2 : 1 : 1 соответственно. Начиная с четвертого часа сквашивание молока чистой культурой L. acidophilus и образца 1 протекает почти одинаково.
Из рисунка 2 видно, что сквашивание молока образцом 2, представляющего собой соотношение B.bifidum: L. acidophilus: Str.thermophilus в количествах 3 : 0,5 : 0,5 соответственно, протекает более интенсивно, чем кислотообразование отдельно взятыми чистыми культурами Str.thermophilus, L. acidophilus и B.bifidum.
Рисунок 3 - Динамика кислотообразования молока чистыми культурами Str.thermophilus, L. acidophilus, B.bifidum и 3 образца
а рисунке 3 наблюдается более интенсивное кислотообразование молока образцом 3, чем сквашивание отдельно взятыми чистыми культурами Str.thermophilus, L. acidophilus и B.bifidum.
Рисунок 4 - Динамика изменения кислотности при сквашивании молока образцами 1, 2, 3
Из рисунке 4 видно, что кислотность всех образцов интенсивно нарастала в течение первых 4 часа, а затем нарастание кислотности всех образцов было незначительным. Быстрее всего нарастала кислотность во втором образце. Таким образом, выявлено, что наилучшим кислотообразованием обладает второй образец.
Органолептические показатели образцов продукта определялись по 20-ти балльной системе и приведены в таблице 2.
Таблица 2 – Органолептические показатели образцов продукта (в баллах)
Из таблицы 2 следует, что наибольшее число баллов получил образец 2. Образцы 1 и 3 имеют более низкие показатели. Кроме того, образец 2 имеет также более высокую кислотность, чем образцы 1 и 3.
В результате проведения органолептического анализа и исследования динамики нарастания кислотности трех образцов закваски, было выявлено оптимальное количественное соотношение компонентов комбинированной закваски, которому соответствует второй образец.
Таким образом, для проведения дальнейших исследований был выбран второй образец комбинированной закваски, в котором соотношение заквасочных культур B.bifidum: L. acidophilus: Str.thermophilus равнялось 3:0,5:0,5.
Литература
- Курмангалиев С.Г. Индустриально-инновационное развитие молочной отрасли Казахстана – основа повышения ее конкурентоспособности // Пищевая и перерабатывающая промышленность Казахстана. - 2009. - № 3. - С. 29-31.
- Гаврилова Н.Б., Щетинин М.П., Мартемьянова Л.Е., Пасько О.В. Технология молочных продуктов для детского питания: Учебное пособие. – Барнаул-Омск: Изд. АлтГТУ, 2005. – 290 с.
- Степаненко П. П. Микробиология молока и молочных продуктов. - М.: Лира, 2002. - 413 с.
- Корнелаева Р.П., Степаненко П.П., Павлова Е. В. Санитарная микробиология сырья и продуктов животного происхождения. -- М.: Лира, 2006. – 407 с.
- Андросова Н.Л., Никонова Н.К., Барышенкова Е.П. Разработка новых видов кисломолочных продуктов для детского питания // Материалы 1-го Всероссийского Конгресса «Питание детей ХХΙ века », 2000. - С.143-145.