автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Совершенствование технологии функциональных кисломолочных продуктов с лактулозой

На правах рукописи

005062203

Брацнхина Мария Александровна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ С ЛАКТУЛОЗОЙ

Специальность: 05.18.04 - «Технология мясных, молочных и рыбных продуктовихолодильныхпроизводств»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

г о и;он 2013

Ставрополь - 2013

005062203

Работа выполнена в федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Северо-Кавказский федеральный университет»

Научный руководитель - Рябцева Светлана Андреевна

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты - Жидков Владимир Евдокимович

доктор технических наук, профессор, Технологический институт сервиса (филиал) ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет» в г. Ставрополе, директор

Жарникова Ирина Викторовна

доктор биологических наук, ФКУЗ «Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт», ведущий научный сотрудник

Ведущая организация - ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный

технический университет (ВолгГТУ)

Защита состоится «08» июля 2013 г. в 1000 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.245.05 на базе ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский федеральный университет» (ФГАОУ ВПО СКФУ) по адресу: 355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина, 1, корп. 3, ауд. 506.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГАОУ ВПО СКФУ. Автореферат размещен на сайте ВАК Министерства образования и науки РФ www.vak.ed.gov.ru/ru/dissertation/ и официальном сайте ФГАОУ ВПО СКФУ www.ncfu.ru.

Автореферат разослан « ОЦ » ию-г^ 2013 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.245.05: доктор технических наук, профессор

В.И. Шипулин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Важнейшим направлением государственной политики Российской Федерации является сохранение и укрепление здоровья населения, профилактика заболеваний, обусловленных неполноценным и несбалансированным питанием. Эта задача может быть решена за счет развития производства пищевых продуктов функционального назначения, которые оказывают регулирующее действие на организм в целом или на отдельные органы и способны заменить многие лекарственные препараты.

Существенный вклад в развитие технологии продуктов функционального питания внесли отечественные ученые Г.Б. Гаври-лов, Н.Б. Гаврилова, В.И. Ганина, И. А. Евдокимов, JI.A. Забодало-ва, З.С. Зобкова, В.В. Крючкова, С.А. Рябцева, В.Ф. Семенихина, Н.А. Тихомирова, В. А. Тутельян, В. Д. Харитонов, Д.В. Харитонов, А.Г. Храмцов, Б.А. Шендеров и др., а также зарубежные ученые R. Fuller, G.R. Gibson, Т. Mitsuoka, J. Milner, E. Montgomery и др.

Среди полезных для здоровья продуктов питания особый интерес представляют ферментированные продукты, обогащенные веществами пребиотического действия. Наиболее изученным пребиотиком является лактулоза, которая признана классическим бифидус-фактором.

В последние годы в нашей стране появилось довольно много работ, посвященных разработке различных молочных и комбинированных продуктов с лактулозой и лактулозосодержащими би-фидогенными добавками. При этом для получения кисломолочных продуктов применяется широкий спектр заквасок и разных пищевых добавок, взаимодействие которых может быть достаточно сложным и пока недостаточно изучено. Так как имеющиеся в литературе данные о влиянии лактулозы на свойства заквасочной микрофлоры и кисломолочных продуктов являются отрывочными и противоречивыми, исследования в этой области являются актуальными.

Целью диссертационной работы является изучение влияния лактулозы на метаболизм заквасочной микрофлоры, процессы

получения и свойства кисломолочных продуктов, как основы совершенствования их технологии.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи исследований:

изучить влияние лактулозы на активность кислотообразо-вания заквасочной микрофлоры, продолжительность сквашивания и постокисление кисломолочных продуктов;

• изучить влияние лактулозы на сахаролитические свойства заквасочной микрофлоры и углеводный состав продуктов;

• изучить влияние лактулозы на протеолитическую активность заквасочной микрофлоры;

• изучить влияние лактулозы на способность заквасочной микрофлоры к синтезу экзополисахаридов;

• изучить влияние лактулозы на структурно-механические свойства сгустка и на консистенцию кисломолочных продуктов;

• изучить влияние лактулозы на выживаемость заквасочной микрофлоры в неблагоприятных условиях и сроки хранения кисломолочных продуктов;

• определить оптимальные параметры производства кисломолочных продуктов с лактулозой;

усовершенствовать технологию производства кисломолочных продуктов с лактулозой;

• разработать техническую документацию на кисломолочные продукты, провести ее промышленную апробацию; изучить состав и свойства полученных кисломолочных продуктов;

• провести оценку экономической эффективности и безопасности разработанных технологий.

Научная новизна. Проведены комплексные исследования влияния лактулозы на свойства микрофлоры заквасок для сметаны, творога, йогурта, пробиотика Lactobacillus rhamnosus и продуктов на их основе. Получены данные о влиянии концентрации лактулозы на постокисление кисломолочных продуктов и изменение их углеводного состава в процессе хранения. Показано, что лактулоза не влияет на протеолитическую активность исследованных

штаммов Ьасгососсиь ¡асНя, однако способствует формированию молочнокислыми микроорганизмами полисахаридных капсул, увеличению вязкости и улучшению консистенции кисломолочных продуктов. Установлено положительное влияние лактулозы на выживаемость микрофлоры заквасок для сметаны и йогурта в условиях хранения, замораживания, нагревания. Получены уравнения регрессии, адекватно описывающие зависимость количества молочнокислых микроорганизмов в образцах, полученных с использованием сублимационной сушки, от концентрации лактулозы и времени хранения. Представлены данные о влиянии лактулозы на свойства смеси для кисломолочного мороженого, полученного с использованием закваски для сметаны.

Определены оптимальные технологические параметры получения простокваши, сметаны и кисломолочного мороженого, обогащенных лактулозой. Новизна разработанных технологий подтверждена патентом РФ № 2426437 «Способ производства кисломолочного продукта».

Практическая значимость работы. В результате выполнения работы усовершенствована технология производства кисломолочных продуктов с лактулозой; разработана и утверждена техническая документация на простоквашу (СТО 02067965-003-2013 «Простокваша, обогащенная лактулозой»), сметану (СТО 02067965-004-2013 «Сметана, обогащенная лактулозой») и кисломолочное мороженое (СТО 02067965-005-2013 «Кисломолочное мороженое с лактулозой»). Технология производства кисломолочных продуктов с пре-биотическими свойствами прошла положительную апробацию на ОАО «МК Ставропольский».

Апробация работы. Результаты работы были представлены на XII региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону» (г. Ставрополь, 2008), Международной научно-практической конференции «Молочная индустрия - 2009» (г. Москва, 2009). XV региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - СевероКавказскому региону» (г. Ставрополь, 2011); конкурсах «У.М.Н.И.К» (грант 2010 - 2011), «Золотой век инноваций»

(2010), а также в ходе реализации Европейской программы Erasmus Mundus Action 2 в Университете Вроцлава (Польша).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получен 1 патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной и технологической части, выводов, списка литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 165 страницах, включая 15 таблиц и 44 рисунка. Список литературы включает 179 наименований, в том числе 50 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Ловведекниобоснованаактуальностьвыбранного направления исследований.

В первой главе рассмотрены основные принципы создания функциональных пищевых продуктов, описаны свойства пребиотика лаюулозы, представлен анализ существующих технологий кисломолочных продуктов с лакгулозой, охарактеризованы основные факторы, влияющие на развитие заквасочной микрофлоры. На основании анализа литературных данных сформулированы цель и задачи исследований.

Во второйглаве представлены основные методы и разработана схема проведения экспериментальных исследований (рисунок 1). Работа выполнена в лабораториях ФГАОУ ВПО Северо-Кавказского федерального университета (ранее СевКавГТУ). В качестве объектов исследования были выбраны: закваски для сметаны LAT CW L, КДс, ЛКД; творога МСТ, LAT CW; йо1урта LAT BY; пробиотических продуктов (Lactobacillus rhamnosus); образцы кисломолочных продуктов, приготовленных с применением перечисленных заквасок. В работе использовались промышленно выпускаемые сиропы лаюулозы, содержащие в 100 мл не менее 66,7 г пребиотика.

Выбор оптимальных параметров для совершенствования технологии кисломолочных продуктов с лактулозой

-■ 1 Простокваша Сметана 1 1 Кисломолочное мороженое -1 1

1--- Апробация технологии, анализ полученных продуктов ---—---.----

1 Патентование, разработка и утверждение технической документации - Оценка безопасности и экономической эффективности технологии

Рисунок 1 - Схема проведения исследований

При проведении экспериментальной части работы применяли стандартные общепринятые методы исследований для определения физико-химических, микробиологических и органолептических показателей сырья и готовой продукции. Определение содержания углеводов, в частности лаюулозы в кисломолочных продуктах проводили методом газожидкостной (ГЖХ) и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Все исследования проведены в трех- пятикратной повторности. Обработку полученных экспериментальных данных выполняли с использованием пакета прикладных программ: «Microsoft Office Professional», «Statistica 6.0», «MathCad Professional», «Компас 3D V-13».

представлены результаты экспериментальных исследований, целью которых было установление влияния лактулозы на метаболизм заквасочной микрофлоры, процессы получения и свойства готовых кисломолочных продуктов.

Исследование влияния лактулозы на активность кисло-тообразования заквасочной микрофлоры, продолжительность сквашивания и постокисление кисломолочных продуктов. Для проведения эксперимента были приготовлены опытные образцы кисломолочных продуктов, содержащие 1, 3 или 5 % лактулозы, а также контрольные без добавления пребиотика. Измерение pH и титруемой кислотности проводилось каждые 2 часа в процессе сквашивания, а также в ходе хранения образцов, в течение 14 суток. Установлено, что добавление лактулозы независимо от ее концентрации не оказывает существенного влияния на продолжительность сквашивания и постокисление кисломолочных продуктов, приготовленных с использованием заквасок для сметаны LAT CW L, КДс, ЛКД, творога МСТ и LATCW и йогурта LAT BY. При культивировании пробиотической культуры Lb.rhamnosus внесение (3 - 5) % лактулозы увеличивало продолжительность сквашивания примерно на 1 час.

Исследование влияния лактулозы на сахаролитические свойства заквасочной микрофлоры и углеводный состав кисломолочных продуктов. Содержание лактулозы, лактозы и галактозы в образцах кисломолочных продуктов, приготовленных с использованием заквасок для сметаны LAT CW L, йогурта

ЬАТ ВУ и пробиотической культуры Lb.rhamno.sus определяли через 14 суток хранения. На рисунке 2 представлены результаты, полученные при использовании закваски для сметаны ЬАТ СУ/ Ь.

Опыт 1 % Опыт 3 % Опыт 5%

Ш До сквашивания Ю Через 14 суток

Рисунок 2 - Зависимость содержания лактулозы и степени ее усвоения (8лл) от исходной концентрации пребиотика в образцах (Слл), сквашенных ЬАТ Ь, через 14 суток хранения

Согласно данным экспериментальных исследований в образцах кисломолочных продуктов с исходной концентрацией лактулозы 3 и 5 % через 14 суток хранения содержание пребиотика снизилось на 47 и 48 % соответственно. Выявлена линейная зависимость между концентрацией внесения лактулозы и степенью ее усвоения микроорганизмами закваски для сметаны. Аналогичная закономерность наблюдалась при использовании закваски для йогурта, микроорганизмы которой способны усваивать лактулозу на (30 - 65) %. Для культуры ЬЬ.Нштпохш содержание лактулозы в процессе хранения снизилось на (44 _ 70) %. Отмечено, что лактулоза не влияет на метаболизм лактозы и галактозы. Установлено также, что на процесс усвоения лактулозы молочнокислыми микроорганизмами практически не влияет содержание жира в нормализованной смеси.

Исследование влияния лактулозы на протеолитические свойства заквасочной микрофлоры. Объектами исследований являлись 2 штамма Lactococcus lactis pNZ45subC и pNZ48CE. При проведении экспериментов использовалась система NICE (nisin-controled gene expression) и метод с применением субстрата казеина. Результаты влияния лактулозы (лл), а также лактозы (л) и глюкозы (гл) на протеолитическую активность штамма Lac. lactis pNZ45subC представлены на рисунке 3. При использовании Lac.lactis pNZ48CE получены аналогичные результаты.

Рисунок 3 - Зависимость протеолитической активности штамма Lac.lactis рЖ455иЬС от вида и концентрации углеводов

Наивысшая протеолитическая активность наблюдалась при культивировании штаммов Lac.lactis р!М745зиЬС и рШ48СЕ в среде М-17 с добавлением 10 % обезжиренного молока и (0,5 - 1) % глюкозы. Добавление в среду для культивирования лактозы и лактулозы способствовало снижению протеолитической активности обоих штаммов Lac.lactis, следовательно, внесение лактулозы не будет активизировать протеолитическую активность молочнокислых лактококков и, как следствие, вызывать связанные с этим свойством пороки продуктов.

Исследование влияния лактулозы на формирование заквасочной микрофлорой экзополисахаридных капсул. В образцах кисломолочных продуктов, приготовленных с использованием

заквасок для сметаны и йогурта, определение содержания полисахаридов проводили после их выделения и многоступенчатой очистки методом, основанным на цветной реакции углеводов с антроновым реактивом. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Содержание полисахаридов в исследуемых образцах кисломолочных продуктов

Образец Содержание полисахаридов, мг/см3

Закваска для сметаны \,АТ CW Ь

контроль 0,13±0,02

1 % лактулозы 0,25±0,01

3 % лактулозы 0,22±0,01

5 % лактулозы 0,11±0,01

Закваска для йогурта ЬАТ ВУ

контроль 0,32±0,01

1 % лактулозы 0,45±0,02

3 % лактулозы 0,30±0,03

5 % лактулозы 0,25±0,01

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что в присутствии лактулозы микроорганизмы заквасок для сметаны и йогурта образуют больше полисахаридов, I ю-видимом)-; формирующих капсулы, что заметно при просмотре препаратов с негативной окраской.

Исследование влияния лактулозы на структурно-механические свойства сгустка и консистенцию кисломолочных продуктов. Для проведения эксперимента использовался ротационный вискозиметр «Реотест-2», а также вискозиметр «Брукфильд ОУ-Е». На рисунке 4 представлены графики зависимости напряжения сдвига образцов, сквашенных закваской для сметаны и содержащих разные количества лактулозы, от градиента скорости и концентрации полисахаридов, определенной ранее.

О 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 Градиент скорости, с"1 Контроль (К) —1 % лактулозы (лл) ■ 3 % лактулозы (лл) -х- 5 % лактулозы (лл)

Рисунок 4 - Зависимость напряжения сдвига образцов, приготовленных с использованием закваски для сметаны ЬАТ Ь и различным количеством лактулозы, от градиента скорости и от концентрации полисахаридов

Результаты, полученные в ходе исследования, позволили сделать вывод о том, что внесение лактулозы в количестве (1 - 3) % способствует увеличению значений напряжения сдвига и эффективной вязкости. Выявлена линейная зависимость между напряжением сдвига, характеризующим вязкость кисломолочных продуктов, и концентрацией в образцах полисахаридов, наибольшее количество которых было отмечено в пробах с 1 и 3 % лактулозы. Аналогичная закономерность наблюдалась при использовании закваски для йогурта ЬА'Г ВУ.

Данные, полученные с помощью вискозиметра Брукфильда, подтвердили положительное влияние лактулозы на вязкость образцов, что проявляется при формировании более однородной и плотной консистенции кисломолочных продуктов, сквашенных заквасками для сметаны и йогурта. Выявленный эффект играет немаловажную роль при производстве продуктов с пониженным содержанием жира.

Исследование влияния лактулозы на выживаемость заква-сочной микрофлоры в неблагоприятных условиях и сроки хранения кисломолочных продуктов. Результаты исследования влияния различной концентрации лактулозы на жизнеспособность микрофлоры закваски для сметаны ЬАТ Ь в условиях холодильного хранения представлены на рисунке 5.

11,0 10,5 10,0 9,5 9,0 8,5 8,0 7,5 7,0 6,5 6,0 5,5 5,0

□ Контроль И 1 % лактулозы 1! 3 % лактулозы В 5 % лактулозы

14 суток

После сквашивания

7 суток

Рисунок 5 - Влияние концентрации лактулозы на жизнеспособность микрофлоры закваски для сметаны ЬАТ Ь

Анализ полученных данных позволил сделать вывод о том, что внесение лактулозы способствует повышению выживаемости клеток микрофлоры закваски для сметаны ЬАТ СЛУ Ь в процессе хранения: так, через 14 суток количество клеток в образцах с 1 и 3 % лактулозы было выше по сравнению с контролем на 1 - 2 поряд-

ка (15 и 30 % соответственно). Аналогичный эффект наблюдался при применении других заквасок для сметаны (КДс и ЛКД). Однако при использовании в таких же экспериментах заквасок для творога МСТ и ЬАТ САУ, отличающихся штаммовым составом молочных лактококков, установлено, что внесение лактулозы не оказало существенного влияния на их жизнеспособность.

Установлено положительное влияние лактулозы на жизнеспособность микрофлоры закваски для йогурта в условиях холодильного хранения. Так, к 14 суткам количество клеток в контроле снизилось до 106 КОЕ/см3, в то время как в пробах с (1 - 5) % лактулозы этот показатель был выше на (14 - 27) % и сохранялся на уровне (107 - 108) КОЕ/см3. В случае использования пробио-тической культуры ЬЪ.гкатпоьт внесение (1 - 3) % лактулозы также способствовало меньшей гибели клетокв процессе хранения.

Следующая серия экспериментов была посвящена влиянию лактулозы на выживаемость заквасочной микрофлоры в условиях замораживания при температуре (-18±2) °С в течение 24 ч. На рисунке 6 представлены результаты, полученные при использовании закваски для сметаны ЬАТ САУ Ь.

□ После сквашивания Ш После замораживания

Рисунок 6 - Влияние концентрации лактулозы на жизнеспособность микрофлоры при замораживании образцов с закваской ЬАТ С\¥ Ь

После замораживания наименьшая гибель клеток была отмечена в образце с 3 % лактулозы, количество микроорганизмов в котором было практически на 2 порядка (22 %) выше, чем в контроле. В пробах, содержащих 1 и 5 % пребиотика, содержание клеток превышало контроль на 15 %. Аналогичные результаты были получены при использовании заквасок для сметаны КДс и ЛКД. В случае заквасок для творога подобного эффекта выявлено не было. Внесение (1-5) % лактулозы способствовало также более высокой выживаемости клеток закваски для йогурта, однако не повлияло на жизнеспособность ЬЪ.гкатпоят.

На следующем этапе образцы кисломолочных продуктов, сквашенных заквасками для сметаны ЬАТ С\¥ Ь и йогурта ЬАТ В У, а также культурой ЬЪ. гЬатпояих, с добавлением лактулозы и без пребиотика были высушены методом сублимационной сушки. Полученные образцы хранились в течение 2,5 лет при температуре (4±2) °С. Результаты учета жизнеспособных клеток в процессе хранения образцов были использованы для получения уравнения регрессии, адекватно описывающего зависимость количества молочнокислых микроорганизмов от концентрации лактулозы и времени хранения образцов. Уравнение, поверхности отклика и изолинии их сечений для эксперимента с закваской для сметаны ЬАТ С\¥ Ь представлены на рисунке 7.

Анализ графиков на рисунке 7 показывает, что внесение лактулозы оказывает положительное влияние на сохранность жизнеспособных клеток закваски для сметаны, причем, чем выше концентрация лактулозы, тем больше этот эффект. Так, через 1 год хранения количество молочнокислых микроорганизмов в образцах с содержанием лактулозы от 1 до 5 % было выше по сравнению с контролем без пребиотика на А^К = (1 - 3) КОЕ/см3.

Как видно на обобщенной для разных видов заквасочной микрофлоры диаграмме (рисунок 8), аналогичный эффект был получен при использовании закваски для йогурта, но не выявлен для ЬЬ.гИатпозш. Данные результаты могут быть использованы в технологии бактериальных концентратов.

1ёИ = 5,732+1,475-Слл - 0,0036-т - 0Д62-Слл2+2,574'1(Г5-Слл-т +4,581-

10 -т

а) 6) .

Рисунок 7 - Зависимость количества клеток (И, КОЕ/см3) в сухой закваске для сметаны ЬАТ С\¥ Ь от продолжительности хранения (т, сут.) и концентрации вносимой лактулозы (Слл. %): а) поверхность отклика, б) изолинии ее сечений

Сметана ЬАТ Ь

Йогурт ЬАТ В У

ЬЬ.гЬатпозш

Рисунок 8 - Влияние концентрации лактулозы на выживаемость микрофлоры различных заквасок через 360 суток

хранения

На следующем этапе было установлено положительное влияние лактулозы на выживаемость микрофлоры закваски для сметаны ЬАТ Ь в условиях нагревания при температуре (90±2) °С в течение 3 мин. После тепловой обработки содержание клеток в контрольных образцах закваски ЬАТ CW Ь снизилось на = 7,8, в то время как в образцах, содержащих 1, 3 и 5 % лактулозы, содержание молочнокислых микроорганизмов уменьшилось на А^Ы=5,8, Д1§М=4,9 и Д^Ы=4,8 соответственно. Аналогичный эффект наблюдался при использовании закваски для йогурта ЬАТ ВУ. Полученные результаты могут быть использованы в технологии термизированных кисломолочных продуктов, а также продуктов распылительной сушки.

Сопоставление данных, полученных в ходе проведенных исследований, позволило сделать вывод о том, что влияние лактулозы на метаболизм заквасочной микрофлоры и свойства кисломолочных продуктов зависит от видового и пггаммового состава заквасок, а также от концентрации внесения пребиотика.

На основании комплекса проведенных исследований установлено, что наибольший положительный эффект лактулоза оказывает на мезофильную микрофлору заквасок для сметаны, что может быть объяснено влиянием лактулозы на формирование капсулообразующими штаммами экзополисахаридов, которые защищают клетки от неблагоприятных воздействий и способствуют улучшению консистенции кисломолочных продуктов. При этом оптимальной дозой внесения лактулозы можно считать 3 %.

Данные, полученные при замораживании, показали возможность использования лактулозы в смесях для кисломолочного мороженого. Установлено, что лактулозаоказывает положительное влияние на выживаемость клеток смеси, сквашенной закваской для сметаны, как после фризерования, так и в процессе хранения, способствует улучшению консистенции и органолептических показателей кисломолочного мороженого.

В четвёртой главе разработаны рецептуры и технологии кисломолочных продуктов с лактулозой: простокваши, сметаны и мороженого. На основе принципов системы НАССР определены критические контрольные точки разработанных технологий, которые показаны на аппаратурно-процессовой схеме. Особенностью технологии кисломолочных продуктов с лакту-

лозой, по сравнению с традиционными, является операция внесения перед пастеризацией лаюулозы в количестве 3 % от массы смеси. Блок-схема алгоритма производства простокваши, обогащенной лактулозой, представлена на рисунке 9.

На кисломолочные продукты с лактулозой разработана и утверждена техническая документация: СТО 02067965-003-2013 «Простокваша, обогащенная лакту лозой», СТО 02067965-004-2013 «Сметана, обогащенная лактулозой», СТО 02067965-005-2013 «Кисломолочное мороженое с лактулозой».

Апробация разработанных технологий проводилась на ОАО «Молочный комбинат Ставропольский». Результаты анализа полученных кисломолочных продуктов с лактулозой по физико-химическим и микробиологическим показателям, представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Характеристика кисломолочных продуктов с лактулозой

Наименование показателя Значение показателей

Простокваша Сметана Кисломолочное мороженое

Массовая доля жира, % 2,5±0,1 10,0±0,1 3,5±0,1

Массовая доля белка, % 3,4±0,1 2,7±0,1 3,2±0,1

углеводов, % 5,1 ±0,2 4,5±0,2 17,1 ±0,4

в том числе: лактозы, % лактулозы, % 2,6±0,1 (2,5-4,6)* 2,2±0,1 (2,3-4,6)* 2,6±0,1 (2,54,7)*

Кислотность, °Т (75-85) (7(К85) (65-75)

Количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/см3 (7х10,0-3х108)* (4,5х1010-2х108)* (2,3х105-1,5х107)*

Объем продукта, в котором не обнаружены БГКП, см3 0,01 0,001 од

Дрожжи и плесени в 1 г не обнаружены не обнаружены не обнаружены

* - значение показателя в начале и в кснще срока хранения

Рисунок 9 - Блок-схема алгоритма производства простокваши, обогащенной лактулозой

Результаты органолептической оценки показали, что кисломолочные продукты с лактулозой, по сравнению с аналогами, обладают более высокими вкусовыми характеристиками, однородной плотной консистенцией, кроме того, они содержат в своем составе лактулозу в рекомендуемых для положительного эффекта на здоровье дозах и нормируемое стандартами количество молочнокислых микроорганизмов до конца срока хранения. С учетом коэффициента резерва, предусмотренным для скоропортящихся продуктов, сроки годности составили: 16 суток - для простокваши и сметаны, обогащенных лактулозой; 90 суток - для кисломолочного мороженого с лактулозой.

На следующем этапе была проведена оценка экономической эффективности разработанных технологий, рассчитана себестоимость и рассмотрены два варианта формирования цены на кисломолочные продукты с лактулозой. Установлено, что при сохранении рентабельности производства на уровне аналогов удорожание кисломолочных продуктов с лактулозой составит: для простокваши - на 3,8 руб./450 г, сметаны - на 2,2 руб./400 г, мороженого - на 80 коп./65 г. Однако повышение цены является оправданным, поскольку кисломолочные продукты с лактулозой обладают полезными свойствами и высокими качественными показателями.

ВЫВОДЫ

1. Лактулоза используется в метаболизме заквасочной микрофлоры и влияет на свойства кисломолочных продуктов, причем результат этого влияния зависит как от видового и штаммового состава закваски, так и от концентрации лактулозы.

2. Внесение лактулозы в концентрации (1-5) % не оказывает существенного влияния на закономерности кислотообразования, продолжительность сквашивания и постокисление кисломолочных продуктов, приготовленных с использованием заквасок для сметаны, творога, йогурта, однако снижает скорость кислотообразования Пз.гкатпоъш.

3. Ферментативной активностью по отношению к лактулозе

обладают все исследованные виды микрофлоры. Через 14 суток хранения количество лактулозы в образцах кисломолочных продуктов с исходной концентрацией пребиотика 3 % снизилось при использовании закваски для сметаны на 47 %, йогурта - на 63 %, ЬЪ.гЪатпозиз — на 70 %. В случае заквасок для сметаны и йогурта выявлена линейная зависимость между концентрацией внесенной лактулозы и ее использованием заквасочной микрофлорой, в то же время на этот процесс практически не влияет содержание жира в нормализованной смеси. Не установлено влияния лактулозы на метаболизм лактозы и галактозы.

4. Внесение лактулозы не влияет на протеолитическую активность штаммов ЬасГососсш 1аст арр., следовательно, не будет вызывать пороки кисломолочных продуктов, связанные с распадом белка.

5. Добавление лактулозы в количестве (1 - 3) % приводит к увеличению значений напряжения сдвига, эффективной вязкости и получению более однородной плотной консистенции кисломолочных продуктов, приготовленных с использованием заквасок для сметаны и йогурта. Выявлена линейная зависимость между содержанием полисахаридов и напряжением сдвига в образцах кисломолочных продуктов.

6. Добавление лактулозы способствует существенному (на 1-3 порядка) увеличению выживаемости микрофлоры заквасок для сметаны и йогурта в условиях холодильного хранения, замораживания, сублимационной сушки и нагревания, в то же время не оказывает влияния на жизнеспособность микрофлоры заквасок для творога и ЬЪ.гЬсттоьгя. Получены уравнения регрессии, адекватно описывающие зависимость количества молочнокислых микроорганизмов в образцах, полученных с использованием сублимационной сушки, от концентрации лактулозы и времени хранения.

7. Положительные эффекты, наиболее выраженные в опытах с заквасками для сметаны, могут быть объяснены влиянием лактулозы на формирование экзополисахаридов капсулообразующими штаммами лактококков и использованы в производстве кисломолочных продуктов и заквасок.

8. На основании полученных данных определены оптималь-

ные параметры процессов получения простокваши, сметаны и кисломолочного мороженого с лактулозой, которая вносится в количестве 3 % в смесь до пастеризации.

9. Разработана техническая документация на новые продукты, которая прошла промышленную апробацию на ОАО «Молочный комбинат Ставропольский». Изучение состава и свойств полученных кисломолочных продуктов свидетельствует о том, что они содержат рекомендуемую дозу функционального ингредиента - лактулозы, обладают высокими органолептическими показателями, однородной плотной консистенцией, имеют нормируемое стандартами содержание клеток молочнокислых микроорганизмов и продленные сроки хранения.

10. Проведены расчеты себестоимости новых кисломолочных продуктов и оценка экономической эффективности их производства, предложены варианты рекламного сопровождения продуктов.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Рябцева, С.А. Исследование влияния лактулозы на свойства заквасочной микрофлоры [Текст] / С.А. Рябцева, М.А. Брацихина // Материалы XXXVIII научно-технической конференции по итогам работы профессорско-преподавательского состава СевКавГТУ за 2008год. Т.1. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. Ставрополь: СевКавГТУ, 2009. С. 171 - 172.

2. Храмцов, А. Г. Влияние лактулозы на заквасочные культуры [Текст] / С. А. Рябцева, Д. О. Мячина, Д. В. Харитонов, М. А. Брацихина // Сборник научных трудов. «Научное обеспечение молочной промышленности (ВНИМИ-80)». -М.: ВНИМИ, 2009. - С. 414 - 417.

3. Рябцева, С. А. Влияние лактулозы на свойства молочных продуктов / С. А. Рябцева, М. А. Брацихина // Материалы Международной научно-практической конференции «Молочная индустрия - 2009». Москва, 2009. -С.84.

4. Брацихина М.А. Влияние пребиотика лактулозы на сро-

ки хранения кисломолочных продуктов // Материалы III Международной научной студенческой конференции «Научный потенциал студенчества в XX веке. Т 1. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. -Ставрополь: СевКавГТУ, 2009.-С.152-153.

5. Рябцева, С. А. Сохранение жизнеспособности заквасочной микрофлоры [Текст] / С. А. Рябцева, М. А. Брацихина, В. И. Ганина // Молочная промышленность. — 2010. — № 1.-С. 22-23.

6. Рябцева. С. А. Влияние лактулозы на заквасочную микрофлору [Текст] / С. А. Рябцева, М. А. Брацихина // Молочная промышленность. - 2010. - № 4. - С. 56.

7. Рябцева, С. А. Повышение выживаемости заквасочной микрофлоры при замораживании [Текст] / С. А. Рябцева, М. А. Брацихина // Переработка молока. - 2010. - № 8. -С. 46-47.

8. Рябцева, С. А. Обоснование способа производства кисломолочного продукта с лактулозой [Текст] / С. А. Рябцева, М. А. Брацихина // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие». - 2010. - № 6. - С. 6 - 9.

9. Рябцева, С. А. Влияние лактулозы на жизнеспособность заквасочной микрофлоры в условиях теплового воздействия [Текст] / С. А. Рябцева, М. А. Брацихина, В. Р. Ахме-дова // Материалы XV региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону».Т 1. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. Ставрополь: СевКавГТУ, 2011. -С. 89-90.

10. Рябцева, С. А. Повышение выживаемости заквасочной микрофлоры при замораживании [Текст] / С. А. Рябцева, М. А. Брацихина, М. В. Кобышева // Материалы XV региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону».Том первый. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. Ставрополь: СевКавГТУ, 2011. - С. 90 - 91.

11. Брацихина, М. А. Способы получения мороженого с

функциональными компонентами [Текст] / М. А. Бра-цихина, В. Р. Ахмедова, И. В. Мишустина // Материалы 41 научно-технической конференции по итогам работы профессорско- преподавательского состава СевКавГТУ за 2011 год. Том первый. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. Ставрополь: СевКавГТУ. -2012.-С. 158- 159.

12. Рябцева, С. А. Лактулоза в кисломолочных продуктах: новые разработки [Текст] / С. А. Рябцева, М. А. Брацихина // Переработка молока. — 2012. - № 10. — С. 56 - 58.

13. Брацихина, М. А. Влияние углеводов на протеолитиче-скую активность штаммов ЬасЬсоссиэ 1асй5 [Текст] / М. А. Брацихина, С. А. Рябцева // Вестник Томского государственного университета. Биология, № 4 (20), Томск, 2012, С. 47 - 54.

14. Рябцева, С. А. Кисломолочное мороженое с лактулозой / С. А. Рябцева, В. Р. Ахмедова, М. А. Брацихина // Молочная промышленность. - 2013. — № 1. - С. 76 - 77.

15. Пат. 2426437 РФ, МПК А23С9/00. Способ производства кисломолочного продукта [Текст] / А.Г. Храмцов, С.А. Рябцева, М.А. Брацихина; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» (Ш). - № 2009144808/10; заявл. 02.12.2009; опубл. 20.08.2011, Бюл. № 23.

Печатается в авторской редакции

Подписано в печать 21.05.2013. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1.5. Уч. изд. л. 1. Бумага белая. Печать ризография. Заказ № 15(05-13). Тираж 110 экз. Отпечатано в соответствии с предоставленным материалом в ООО Издательский Дом «ТЭСЭРА» 355035 г. Ставрополь, ул. маршала Жукова 7, оф. 37 +7 988 700 70 80

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «Северо-Кавказский федеральный университет»

УДК 637.146.32 На правах рукописи

04201340474 БРАЦИХИНА МАРИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ С ЛАКТУЛОЗОЙ

Специальность 05.18.04 - технология мясных, молочных и рыбных

продуктов и холодильных производств

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Рябцева С.А.

Ставрополь -2013

ВВЕДЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

стр. 4

Глава 1. Анализ состояния вопроса и задачи исследования............... 7

1.1 Современные представления о функциональном

питании............................................................................... 7

1.2 Характеристика лактулозы как функционального

компонента........................................................................... 18

1.3 Применение лактулозы в производстве пищевых

продуктов............................................................................. 21

1.4 Факторы, влияющие на развитие микроорганизмов

заквасок........................................................................................................ 30

1.5 Цель и задачи исследования................................................. 36

Глава 2. Организация работы, объекты и методы

исследований.......................................................................................... 39

2.1 Организация работы и объекты исследований............................ 39

2.2 Методы исследований......................................................... 43

Глава 3. Исследование влияния лактулозы на метаболизм заквасочной микрофлоры, процессы получения и свойства кисломолочных продуктов........................................................ 50

3.1 Влияние лактулозы на активность кислотообразования, продолжительность сквашивания и постокисление

кисломолочных продуктов........................................................ 50

3.2 Влияние лактулозы на сахаролитические свойства заквасочной микрофлоры и углеводный состав кисломолочных продуктов............ 60

3.3 Влияние лактулозы на протеолитические свойства

заквасочной микрофлоры........................................................... 69

3.4 Влияние лактулозы на формирование заквасочной

микрофлорой экзополисахаридных капсул....................................... 74

3.5 Влияние лактулозы на структурно-механические свойства

сгустка и консистенцию кисломолочных продуктов........................ 78

3.6 Влияние лактулозы на выживаемость заквасочной микрофлоры в неблагоприятных условиях и сроки хранения кисломолочных продуктов......................................................... 87

3.6.1 В условиях холодильного хранения...................................... 89

3.6.2 В условиях замораживания, сублимационной сушки

и длительного хранения высушенных образцов............................. 95

3.6.3 В условиях теплового воздействия........................................ 109

ч 3.7 Исследование влияния лактулозы на свойства смеси

для кисломолочного мороженого................................................ 112

Глава 4. Совершенствование технологии кисломолочных

продуктов с лактулозой............................................................ 118

4.1 Технологическая схема производства простокваши,

обогащенной лактулозой.......................................................... 118

4.2 Технологическая схема производства сметаны,

обогащенной лактулозой.......................................................... 122

4.3 Технологическая схема производства

кисломолочного мороженого с лактулозой.................................... 127

4.4 Состав и свойства разработанных кисломолочных

продуктов с лактулозой............................................................ 132

4.5 Технико-экономическая оценка разработанных технологий.......... 136

ВЫВОДЫ............................................................................. 145

Список использованной литературы............................................ 147

Приложения........................................................................... 166

ВВЕДЕНИЕ

Благодаря изменению структуры потребления пищевых продуктов и обогащению их биологически ценными компонентами за последние годы отмечены улучшения в области питания населения Российской Федерации. Однако, несмотря на это смертность от хронических болезней, развитие которых в значительной степени связано с алиментарным фактором, остается значительно выше, чем в большинстве европейских стран [79].

Одной из основных задач, определяемых «Доктриной продовольственной безопасности Российской Федерации», является достижение и поддержание доступности безопасных пищевых продуктов в объемах и ассортименте, соответствующих установленным рациональным нормам потребления, необходимым для активного и здорового образа жизни [114].

Среди основных целей документа «Основы государственной политики Российской Федерации в области здорового питания населения на период до 2020 года», можно выделить: сохранение и укрепление здоровья населения, профилактику заболеваний, обусловленных неполноценным и несбалансированным питанием [79]. При этом одной из основных задач государственной политики в области здорового питания является развитие производства пищевых продуктов, обогащенных незаменимыми компонентами, специализированных продуктов детского питания, продуктов функционального назначения, диетических (лечебных и профилактических) пищевых продуктов и биологически активных добавок к пище [100].

Разработка новых функциональных продуктов, которые оказывают регулирующее действие на организм в целом или на отдельные органы и способны заменить многие лекарственные препараты, относится к актуальным направлениям развития науки о питании. При этом особое внимание уделяется вопросам создания, поддержания и восстановления нормальной кишечной микрофлоры, играющей огромную роль в сохранении здоровья человека. С этой целью применяют пробиотики, пребиотики или синбиотики [86].

Существенный вклад в развитие технологии продуктов функционального питания внесли отечественные ученые Г.Б. Гаврилов, Н.Б. Гаврилова,

B.И. Ганина, И.А. Евдокимов, JI.A. Забодалова, З.С.Зобкова, В.В. Крючкова,

C.А. Рябцева, В.Ф. Семенихина, Н.А. Тихомирова, В.А. Тутельян, И.С. Хама-гаева, В.Д. Харитонов, Д.В. Харитонов, А.Г. Храмцов, A.M. Шалыгина, С.А. Шевелева, Б.А. Шендеров, а также зарубежные ученые R. Fuller, G.R. Gibson, Т. Mitsuoka, J. Milner, E. Montgomery и др.

Среди полезных для здоровья продуктов питания особый интерес представляют ферментированные продукты, обогащенные веществами пребиоти-ческого действия. В соответствии с ФЗ № 88 «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» под пребиотическими веществами (пребиоти-ками) понимается вещество или комплекс веществ, оказывающие при их систематическом употреблении человеком в пищу в составе пищевых продуктов благоприятное воздействие на организм человека в результате избирательной стимуляции роста и (или) повышения биологической активности нормальной микрофлоры пищеварительного тракта [116].

Способность пребиотиков служить питательной средой для нормальной кишечной микрофлоры во многом обусловлена их устойчивостью к действию пищеварительных ферментов, благодаря которой они не гидролизуют-ся в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, доходя без изменений до места обитания бифидо- и лактобактерий [103]. Пребиотики стимулируют выработку иммуномодулирующих веществ полезной микрофлоры кишечника, нормализуют уровень холестерина и глюкозы в крови, связывают и выводят из организма некоторые токсические вещества, кроме того, в их присутствии повышается всасываемость кальция и магния [91].

В России наибольшее распространение получили такие пребиотики как лактулоза, инулин, фруктоолигосахариды, которые чаще всего добавляются в продукты детского питания и кисломолочные напитки функционального назначения. Наиболее изученным пребиотиком на сегодняшний день является лактулоза. Полученная впервые как химическое вещество в 1929 году и

вновь открытая РеШе1у в конце 40-х уже как бифидус-фактор, лактулоза в настоящее время стала классическим средством воздействия на метаболизм микрофлоры кишечника. Лактулоза, не расщепляясь в верхнем отделе желудочно-кишечного тракта из-за отсутствия необходимых для этого ферментов, проходит транзитом в толстый кишечник, где используется бифидобакте-риями как источник энергии и углерода. Результатом действия лактулозы является улучшение функционирования желудочно-кишечного тракта, стимулирование иммунных реакций, предотвращение отравления организма продуктами белкового распада и образования желчных камней, снижение нагрузки на печень, увеличение всасываемости кальция и другие положительные эффекты [86].

В последние годы в нашей стране появилось довольно много работ, посвященных разработке различных молочных и комбинированных продуктов с лактулозой и лактулозосодержащими бифидогенными добавками. При этом для получения кисломолочных продуктов применяется широкий спектр заквасок и разных пищевых добавок, причем взаимодействие микрофлоры и компонентов может быть достаточно сложным и пока недостаточно изучено. Имеющиеся в литературе данные о влиянии лактулозы на свойства заквасоч-ной микрофлоры и кисломолочных продуктов являются отрывочными и противоречивыми [7, 19, 27, 29, 31, 37, 98, 122]. В связи с этим работа, направленная на исследование влияния лактулозы на метаболизм микроорганизмов заквасок, который определяет особенности процессов получения и свойства кисломолочных продуктов, является актуальной.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1. 1 Современные представления о функциональном питании

По данным Всемирной организации здравоохранения состояние здоровья населения Российской Федерации имеет тенденцию к ухудшению и характеризуется увеличением числа людей, страдающих различными заболеваниями, в том числе алиментарными. В докладе «Состояние здравоохранения в мире: уменьшение риска и содействие здоровому образу жизни» (Женева, ВОЗ, 2002) было отмечено, что около 60 % смертельных исходов связаны с неинфекционными заболеваниями, обусловленными, прежде всего нарушением питания и недостаточной физической активностью [110].

По мнению академика РАМН В.А. Тутельяна состояние здоровья современного человека в значительной степени определяется характером, уровнем и структурой питания, которые имеют ряд очень серьезных нарушений. [28, 113].

По данным медицинских исследований, проведенных в России, установлено, что в последние годы в питании населения наблюдается снижение потребления пищевых источников энергии и белка. Одновременно отмечено увеличение числа людей, страдающих ожирением, которое является следствием нарушения обмена веществ. При этом сократилась средняя продолжительность жизни у мужчин и женщин до 57 и 72 лет соответственно [36].

Около 90 % населения России страдают от дисбактериозов различной тяжести, возникновение которых обусловлено ухудшением экологической ситуации, системным применением антибиотиков, стрессами, ростом имму-нодефицитных состояний и снижением качества продуктов питания. В настоящее время подтверждена взаимосвязь дисбактериозов и практически всех систем организма человека: пищеварительной, иммунной, урогениталь-ной, дыхательной, кроветворной, сердечно-сосудистой, нервной, костно-мышечной [4, 162].

Выявление данных о взаимосвязи некоторых пищевых ингредиентов и здоровья человека, обобщение и анализ различных исследований привели к появлению нового направления в науке о питании - концепции позитивного (здорового, функционального) питания [36]. В соответствии с данной концепцией в Японии, странах Европейского Союза, Северной и Южной Америки и других получила распространение новая и перспективная тенденция пищевой индустрии - создание функциональных пищевых продуктов [121].

Под функциональным пищевым продуктом следует понимать пищевой продукт, предназначенный для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, снижающий риск развития заболеваний, связанных с питанием, сохраняющий и улучшающий здоровье за счет наличия в его составе физиологически функциональных пищевых ингредиентов. В качестве последних могут использоваться вещества или комплексы веществ животного, растительного и микробиологического происхождения или идентичные натуральным, живые микроорганизмы, обладающие способностью оказывать благоприятный эффект на одну или несколько физиологических функций, процессы обмена веществ в организме человека при систематическом употреблении в количествах, составляющих от 10 до 50 % суточной физиологической потребности [16].

Положительное влияние функциональных продуктов питания на здоровье человека проявляется за счет повышения физической выносливости, иммунитета, снижения уровня холестерина в крови, улучшения функции пищеварения, сохранения здоровых зубов и костей, обеспечения энергией, уменьшения заболеваний некоторыми формами рака.

В настоящее время на долю Японии приходится около 25 % мирового объема производства продуктов функционального питания [110]. Первое место в мире по производству продуктов функционального питания занимают США, производящие около 40 % таких продуктов, второе место - страны ЕС - около 35 %. На европейском рынке лидерами являются Германия, Франция и Великобритания [1 79].

По данным RTS Resource Ltd., (Великобритания), современный европейский рынок функциональных продуктов питания имеет ежегодный прирост на 10 %, в то время как традиционных продуктов - на (1,3 - 1,5) %, что трактуется экспертами как повышение спроса на продукты здорового питания [178]. Россия относится к числу европейских стран с низким объемом производства продуктов функционального питания.

В соответствии с представлениями Б. А. Шендерова и M. Roberfroid можно выделить следующие категории функциональных продуктов питания [21, 162]:

- традиционные продукты, содержащие в нативном виде значительные количества функционального ингредиента; в первую очередь к ним относятся молочные и кисломолочные продукты, включающие кальций, живые молочнокислые микроорганизмы, рибофлавин, пептиды;

- традиционные продукты, в которых снижено содержание вредных для здоровья компонентов, например гидрогенизированного масла, содержащего транс-изомерные жирные кислоты, сахарозы, поваренной соли, холестерина и т. п.;

- обогащенные продукты, получаемые добавлением к традиционным пищевым продуктам одного или нескольких физиологически функциональных ингредиентов с целью предотвращения или исправления их избытка или дефицита;

- натуральные продукты, в которых исходные потенциальные функциональные ингредиенты модифицированы таким образом, что они начинают проявлять свою физиологическую активность или эта активность усиливается;

- натуральные пищевые продукты, в которых в результате тех или иных модификаций биоусвояемость входящих в них функциональных ингредиентов увеличивается;

- натуральные или искусственные продукты, которые в результате применения комбинации вышеуказанных технологических приемов, приоб-

ретают способность сохранять и улучшать физическое и психическое здоровье человека и/или снижать риск возникновения заболеваний.

В настоящее время к функциональным относят широкий спектр продуктов: зерновые завтраки; хлебобулочные, макаронные и кондитерские изделия; морепродукты; безалкогольные напитки на основе фруктовых соков, экстрактов и отваров культурного и дикорастущего сырья; плодово-ягодные и овощные продукты; продукты на основе переработки мяса и субпродуктов птицы; апипродукты с использованием продуктов пчеловодства [47]. Однако, около (65 - 70) % от общего производства функциональных пищевых продуктов приходится на долю молочных.

Обобщенный анализ продуктов функционального питания на молочной основе позволяет разделить их на три основные группы:

- молочные продукты, обладающие пробиотическим и (или) пребиоти-ческими свойствами;

биологически активные добавки к пище, включающие БАД-нутрицевтики, БАД-пробиотики, БАД-парафармацевтики;

- продукты лечебного и лечебно-профилактического питания; детского и геродиетического питания; продукты для питания участников образовательного процесса (школьники, студенты и т. п.); продукты для спорта и фитнеса; молочные и молокосодержащие продукты со сбалансированным составом по основным нутриентам для детерминированных групп потребителей [109].

Наибольшее распространение на сегодняшний день получила первая группа продуктов.

Впервые термин «пробиотики» был введен в 1965 г. Лилли и Стиллу-эллом; в противоположность антибиотикам, пробиотики были описаны как микробные факторы, стимулирующие рост других микроорганизмов [138]. В 1974 году Ричард Паркер предложил термин «пробиотики» для обозначения живых микроорганизмов и продуктов их ферментации, обладающих антагонистической активностью по отношению к патогенной микрофлоре [105].

В соответствии с ФЗ №88 «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» под пробиотическими микроорганизмами (пробиотиками) понимаются непатогенные, нетоксигенные микроорганизмы, поступающие в кишеч�