автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии кисломолочного напитка с бифидобактериями

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЯСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

е од

На правах рукописи

ЛУНЬКОВА ЛАРИСА ВЛАДИМИРОВНА

УДК: 637.146:579:663.8.031.9

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КИСЛОМОЛОЧНОГО НАПИТКА С БИФИДОБАКТЕРИЯМИ

Специальность 05.18.04 — технология мясных, молочных и рыбных продуктов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

\

Москва - 1994

Работа выполнена в Ставропольском политехническом институте.

Научные руководители — доктор фармацевтических наук,

профессор Г. И. МОЛЧАНОВ

— кандидат технических наук, доцент В. Е. ЖИДКОВ

Официальные оппоненты — член-корреспондент Россельхоз-

академии, доктор биологических наук, профессор В. В. МОЛОЧНИКОВ

— доктор технических наук, старший научный сотрудник А. В. ГУДКОВ

Ведущее предприятие — акционерное общество «Вита»

Защита состоится ¿СА^А/сЯ^ 1994 г. в_часов

на заседании специализированного Совета К-102.01.01. при Всероссийском научно-исследовательском институте мясной промышленности.

Ваш отзыв в 2-х экземплярах, заверенный печатью, просим направлять в Совет по адресу: 109316, г. Москва, ул. Талалихина, 26, ВНИИМП, Ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " д./-1/г£У1 с%> 1994 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук, с.н.с. А. Н. ЗАХАРОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние годы большое внимание уделяет-лечебному питанию, как одному из эффективных факторов тера-втического воздействия на организм. Использование кисломолоч-:х продуктов для этих целей получает все большее распространение всем мире.

В кишечиике здоровых людей основную роль, как биологического ктора защиты от кишечных инфекций, играют бифидобактерии. По-ому важное значение имеет приближение состава микрофлоры кис-молочных продуктов к составу доминирующей микрофлоры кишеч-ка здорового человека. Так как бифидобактерии медленно растут в ровьем молоке, целесообразно их культивировать совместно с аци-фильными бактериями, призванными обеспечить благоприятные ус-вия для развития бифидобактерии и подавить рост нежелательной [крофлоры. Однако при этом способе существует опасность вытесне-я бифидобактерий быстрорастущими ацидофильными бактериями ледствие их борьбы за факторы роста в питательной среде. Альтер-тивным и, на наш взгляд, более перспективным способом производ-ва бифидосодержащих кисломолочных продуктов является совмест-е культивирование бифидо- и ацидофильных бактерий в молочном лково-углеводпом сырье, обогащенном белковыми, углеводными и шеральными компонентами. Несомненный интерес в этом плане /едставляет использование в качестве углеводного компонента сиро-лакто-лактулозы, содержащего лактулозу, бифидогснная актив-'Сть которой установлена многочисленными исследователями. Высо-я биологическая ценность белков молочной сыворотки обуславлива-необходимость их применения в лечебно-диетическом питании в ка-стве белкового компонента. Имеющиеся сведения о благоприятном иянии некоторых минеральных солей на рост молочнокислых микро-|ганизмов, а также известное лечебное действие минеральной воды »иродного происхождения представляют возможность использовать в качестве минерального компонента, входящего в состав бифидо-держащего продукта.

Актуальность темы обусловлена необходимостью производства би-!досодержащих молочных продуктов в связи с ростом желудочно-ки-гчпых заболеваний во всем мире. Решение этой актуальной пробле-.1 имеет важное медицинское и социальное значение.

Рабочая гипотеза. В качестве рабочей гипотезы принято предложение о том, что высокого выхода жизнеспособных клеток бифидо-ктсрий, обеспечивающего лечебно-профилактический эффект нро-■кта, можно добиться в результате совместного культивирования би-1до- и ацидофильных бактерий в молочном оелково-углеводном фье, обогащенном сывороточными белками, сиропом лакто-лактуло-I и природным лечебным фактором — минеральной водой.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось здание научно обоснованной промышленной технологии кисломо-)чиого напитка лечебного действия на основе молочного белково-уг-

леводного сырья, обогащенного сывороточными белками, сиропом л\ то-лактулозы, минеральной водой природного происхождения с : пользованием для приготовления производственной закваски сух( бактериального препарата бифидо- и ацидофильных бактерий.

В соответствии с поставленной целью и рабочей гипотезой при и; ведении исследований решались следующие задачи:

— исследование влияния сывороточных белков на динамику рос бифидо- и ацидофильных бактерии;

— изучение влияния сиропа лакто-лактулозы на совместное раз: тие бифидо- и ацидофильных бактерий в закваске;

— изучение влияния сиропа лакто-лактулозы на рост и развит бифидо- и ацидофильных бактерий в продукте;

— исследование влияния минеральной воды на закономерности вмссгного развития бифидо- и ацидофильных бактерий;

— разработка технологии кисломолочного напитка, содержащс требуемое для обеспечения высокого профилактического и лечебнс эффекта количество жизнеспособных клеток бифидо- и ацидофильн бактерий;

— проверка технологии в производственных условиях;

— изучение состава и свойств разработанного напитка;

— разработка и утверждение нормативно-технической докумен' ции на промышленное производство бифидосодержащего кисломол« ного напитка.

Научная новизна. Экспериментально доказана возможность по; чения высокого выхода жизнеспособных клеток бифидобактерий п совместном развитии с ацидофильными бактериями в молочном бел! во-углеводном сырье, обогащенном его белковыми и углеводны компонентами с добавлением минеральной воды природного про) хождения. Получена математическая зависимость выхода биомас бифидобактерий, массовой концентрации сывороточных белков, сш па лакто-лактулозы и минеральной воды для культивирования бис] добактерий совместно с ацидофильными бактериями в смеси: обезя репное молоко, сывороточные белки, сироп лакто-лактулозы и мш ральная вода природного происхождения. Установлена эффективное использования сиропа лакто-лактулозы при производстве бифидо* держащих кисломолочных напитков для обеспечения высокого сод< жания жизнеспособных клеток бифидобактерий в закваске и в го-вом продукте. Впервые установлено, что минеральная вода природ1 го происхождения в массовых концентрациях от 1 до 7% не ингиби] ет рост бифидо- и ацидофильных бактерий в коровьем молоке.

Практическая ценность. На основании проведенных исследован разработаны состав и технология бифидосодержащего кисломолочнс напитка. Разработана и утверждена нормативно-техническая докумен-ция на кисломолочный напиток «Ессентукский» — ТУ 10 РФ 48-111-' Воспроизводимость технологии напитка подтверждена производстве ной проверкой на молочных заводах «Железноводский» г. Желез! водска и «Ессснтукский» г. Ессентуки.

В результате клинической апробации кисломолочного напитка «I сентукский», проведенной в Ессентукской клинике при Пятигорск научно-исследовательском институте курортологии и физиотераш в детском санатории «Салют» Министерства здравоохранения Росс в г. Железноводске, доказана его высокая лечебная и профилактш екая ценность. Экономическая эффективность производства одн тонны напитка при уровне цен на 01.04.93 г. составила 4624,2 руб.

Апробация работы и публикации. Основные положения к резуль-ты исследований доложены и обсуждены на отчетных научно-техни-ских конференциях Ставропольского политехнического института 989—1992 гг.), Пятигорского филиала Ставропольского полигсхни-:ского института (1990—1993 гг.), на научно-практической конфе-:нции, посвященной 50-лстига фармацевтического факультета Том-;ого медицинского института «Состояние и перспективы- развития 1рмации в Сибири и на Дальнем Востоке» (Томск, 1991 г.), на ссми-ipe повышения квалификации начальников лабораторий молочных >едприятий Ставропольского края (март, 1994 г.).

По материалам диссертационной работы опубликовано 9 печатных i6or. На способ производства кисломолочного напитка «Ессснгук-:ий» оформлена заявка на патент.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из ¡едсния, пяти глав, выводов, списка использованной литературы, слючающего 271 наименование работ отечественных и зарубежных }торов, 19 приложений. Основное содержание работы изложено на (3 страницах машинописного текста, включая 19 рисунков и 12 таб-

II п.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

По введении обоснованы актуальность темы исследований, ее науч-ое и практическое значение.

В первой главе освещены вопросы, отражающие медико-биологи-сскис аспекты создания молочных продуктов, обогащенных бифидо-актериями. Рассмотрены особенности производства бифидосодержа-ц1х молочных продуктов, в том числе кисломолочных напитков с би-шдобактериями, особенности культивирования бифидобакгерий и >акгоры, влияющие на их рост и развитие в коровьем молоке. Провс-еп анализ публикаций, посвященных изучению структуры, свойств и ифидогенности лактулозы, вопросам применения лактулозы в клини-сской практике, а также возможности использования се в молочных родуктах в качестве бифидогенного фактора. Освещены вопросы, вязанные с составом, функциональными свойствами сывороточных елков, их пищевой и биологической ценностью, методами получения. 1ан анализ зарубежного и отечественного опыта использования сывороточных белков в лечебном и диетическом питании.

На основе анализа данных отечественной литературы рассмотрены 1схапизмы лечебного действия минеральной воды природного проис-.ождения (типа «Ессентуки» № 4) и возможности ее использования в юлочных продуктах лечебного действия.

Анализ состояния вопроса позволил сформулировать цель работы, >абочую гипотезу и обосновать задачи исследований.

Во второй главе представлены методы исследований н организа-Uiii выполнения работы, объекты исследований. Экспериментальное исследования проводились в лабораториях Ставропольского юлитехпического института, молочных заводов «Железноводский» \ Железиоводска и «Ессентукский» г. Ессентуки, а также в бактериологической лаборатории санитарно-эпидемиологической стан-uiH г. Ессентуки и лаборатории государственного геологического фсднриятия «Севкавгсология». В качестве объектов исследований 1Спользовались: препараты сухих бифидобактсрий и ацидофильных

Рис. 1. Схема проведения исследований.

актсрий (Бифилакт-А), полученный из НПО «Углич», молоко ко-овьс обезжиренное, концентраты сывороточных белков (КСБУ дена-урированный, полученный с Александровского маслосыродельного 1вода, и КСБ-УФ, выделенный методом ультрафильтрации, получений с сыродельного комбината «Лабинский»), минеральная вода при-одпого происхождения из источника № 4 г. Ессентуки и сироп лакто-актулозы, полученный из отраслевой научно-исследовательской ла-эратории «Углеводымолока» Ставропольского политехнического ин-гитута и Алтайского филиала ВНИИМС.

Эксперименты проводились в соответствии со схемой исслсдова-ий, представленной на рис. 1.

При выполнении экспериментальной части для определения хими-еского состава, физико-химических и микробиологических показате-ей объектов исследования использовали стандартные и общеприня-ые методы исследований. Для количественного учета бифидобакте-ий в смешанных с молочнокислыми бактериями культурах использо-али метод, разработанный НПО «Углич». Данный метод основан на азличной чувствительности этих групп микроорганизмов к неомицн-у. Количество ацидофильных бактерий определяли посевом соответ-гвующего разведения исследуемого субстрата в чашки Петри па зердую ГМС, которые инкубировали при (37 + 1)°С в течение 2—3 су-эк.

Обработка результатов экспериментов осуществлялась на основе Зщепринятых математических методов с использованием прикладных рограмм «Статистика» и «Диплекс» на ЭВМ Искра-226 и СМ 52/11.

В третьей главе представлены результаты исследования влияния елковых, углеводных и минеральных компонентов па совместное раз-итие бифидо- и ацидофильных бактерий в обезжиренном молоке.

Для установления характера влияния белковых компонентов па азвигие бифидо- и ацидофильных бактерий проведено 2 серии опы-эв: в первой серии для культивирования бифидо- и ацидофильных актсрий использовали в качестве субстрата обезжиренное молоко с эбавлеиием концентрата сывороточных белков, полученного методом льтрафильтрации (КСБ-УФ), во второй — обезжиренное молоко с до-авлением концентрата сывороточного белково-углеводного (КСБУ) гиатурированного.

Массовые концентрации сывороточных белков в обезжиренном мо-оке составляли 0,5; 1,0; 1,5; 2,0%. Контролем служило обезжиренное олоко без добавления белка. В процессе культивирования определяли оличсство клеток бифидо- и ацидофильных бактерий, титруемую и ктивпую кислотность. Повторность опытов трехкратная.

Исследования показали, что с увеличением массовой концентрации ывороточпых бе.чков увеличивается прирост титруемой кислотности, собенпо сильно стимулируется процесс кислотообразования при внесши 1,5—2,0% КСБ-УФ и 2,0% КСБУ (рис. 2а, б). Внесение в пита-з'льную среду сывороточных белков повышает ее буферные свойства, следствие чего снижение рН происходит медленнее, чем в контроле, то обеспечивает лучшие условия для развития бифидо- и ацидофиль-ых бактерий.

Добавление сывороточных белков в обезжиренное молоко способст-овало интенсификации роста культур ацидофильных бактерий. Об-1ее количество клеток ацидофильных бактерий в конце культивиро-аиия в вариантах с белком выше по сравнению с контролем на 33 и

а 6

Рис. 2 а, б. Изменение титруемой кислотности при развитии бифедо- и ацидофильных бактерии в обезжиренном молоке: а — для КСБ-УФ, б — для КСЬУ] 1, 2, 3, 4 — массовые концентрации белка 0,5; 1,0; 1,5; 2,0%, К — контрольный опыт (без белка).

130% соответственно. Более высокий выход жизнеспособных клето! данной культуры отмечен в вариантах опыта с 1,5—2,0% белко! (табл. 1).

Развитие бифидобактерий при внесении сывороточных белков : обезжиренное молоко проходило несколько медленнее по сравнению I ацидофильными бактериями. При этом максимальный выход жизне способных клеток бифидобактерий отмечен в варианте опыта с добав ленисм 1% белка (КСБ-УФ и КСБУ) (табл. 2). При массовых концентрациях белка выше 1% наблюдалось снижение роста бифидобактерий Вероятно, это объясняется накоплением биомассы ацидофилышх бак терий и интенсивным наращиванием кислотности в питательной среде

На основании результатов исследования установлено, что сыворо точные белки в массовых концентрациях 0,5—1,0% стимулируют рос бифидобактерий при их совместном развитии с ацидофильными бакте риимп.

С целыо установления бифидогенпых свойств сиропа лакто-лакту лозы изучено его влияние на совместное развитие бифидо- и ацидо филышх бактерий в закваске и в продукте.

При изучении влияния сиропа лакто-лактулозы на развитие бифи до- и ацидофилышх бактерий в закваске отмечен наибольший выхо, жизнеспособных клеток бифидобактерий при массовых концентрация: сиропа от 1 до 2,5% (рис. За). С повышением массовых концентрации сиропа (от 0,5 до 2,5%) снижалась скорость размножения ацидофиль

б

Табл. I

Влияние сывороточных белков на развитие ацидофильных бактерий в обезжиренном молоке

Вносимый белок Массовые концентрации белка, % КОЛИЧЕСТВО КЛЕТОК АЦИДОФИЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ В 1 СМ3

начало культивирования время культивирования, ч после охлаждения и созревания

2 4 6 а

КСБ-УФ контроль (5,6 + 0,5И06 (5,8+ 1.6Н06 (2,3+ 1,2)-107 (4,4 + 0,7)-107 (5,2+ 1,3)-108 (4,2+ 1,2)-108

0,5 (5,7 + 0,7)-106 (1,8 + 0,3>-107 (4,5 + 2,2)-107 (1,2 + 0,6)-108 (6,8 + 0,8)-Ю8 (5,6 + 0,5)'108

1,0 (5,8 + 0,3)-106 (1,8 + 0,8)-107 (8,3+ 1,2)-107 (1,9 +0,8)-108 (7,5 +0,4)108 (5,8+ 1,3)-108

1,5 (5,6 + 0,4)106 (1,9 + 0,5М07 (7,9+1,ЗМ07 (2,5+ 1,1)-Ю8 (7,9 + 0,7)-108 (8,1+ 1,4)-108

2,0 (5,6+ 1,6)106 (9,3 + 0,5)-107 (9,7+ 1,2)-107 (3,5 + 0,6)-108 (1,2 + 0,3)109 (9,8+ 1,2)-108

КСБУ (сухой) контроль (5,7 + 0,9)-106 (5,8 + 0,5)-106 (1,2 + 0,7)-107 (3,2 + 0,9)-107 (5,9 + 0,7)-108 (4,6 + 0,5)108

0,5 (5,6 + 0,6)-106 (1,6+0,1)-Ю7 (1,9 + 0,3)-107 (4,1 + 0,5)107 (5,7+ 1,1)-108 (4,5 + 0,8)-108

1,0 (5,6+ 1,2)-106 (1,8 + 0,3)-107 (3,2 + 0,3)-107 (4,9 + 0,5)-107 (5,8 +ОДНО8 (4,8 + 0,7)-108

1,5 (5,4 + 0,4)-106 (1,5 + 0,2)-107 (3,4 + 0,6)-107 (5,2+ 1,2)-107 (6,1+ 1,3)-108 (4,7+ 1,8)-108

2,0 (5,8 + 0,3)-106 (1,8+ 1,1)-107 (3,8 + 0,9)-107 (5,7+ 1,4)-107 (6,4 + 0,5)-108 (4,8+ 1,4)-108

Табл.г

и.тяние сывороточных белкой на развитие бифидобактерий в обезжиренном молоке

Вносимый Ьелок Массовые концентрации белка, % КОЛИЧЕСТВО КЛЕТОК БИФИДОБАКТЕРИЙ, В 1 СМ3

начало культивирования время культивирования, ч после охлаждения и созревания

2 4 6 8

КОП-УФ контроль (5,5 + 0,7)-107 (5,9 +0,1)-107 (2,3 + 0,6)10» (6,2 + 2,1)-108 (1,4 + 0,9)-109 (1,3 + 0,7)-109

0,5 (5,6 +0,8)-107 (6,4 + 0,3)-107 (3,7+0,8)-108 (6,9+ 1,7)-108 (1,5 + 0,8)• 10^ (1,3 + 1,2)-Ю9

1,0 (5,8 +0,3)107 (6,7 + 0,5)-107 (7,9 + 0,4)-108 (9,3 + 2,2)-108 (2,5+ 1,1)-109 (2,3+ 1,3)109

1.5 <5,6 + 0,5)-107 (6,1 + 0,2)107 (3,1 + 0,6)-108 (6,2+ 1,6)-108 (1,3+ 1,1)-109 (1,2 + 0,6)-109

2,0 (5,5 + 0,2)107 (6,0 + 0,4)-107 (2,9 + 0,9)-10® (5,8+ 1,8)-108 (1,2 + 0,7И09 (1,0 + 0,7)-Ю9

КСБУ (сухой) контроль (5,8 + 0,3)-107 (6,2+ 1,2)107 (5,1 + 0,8)-108 (7,3+ 1,2)-108 (1,5 + 0,7)-109 (1,4 + 0,5)-109

0,5 (5,8 + 0,6М07 (6,4 + 0,9)-107 (4,1 + 0,9)-108 (7,9 + 0,5)-108 (1,7 + 0,5)-109 (1,6 + 0,6)-109

1,0 (5,9 + 0,8)-107 (8,2+ 1,1)-107 (6,8+ 0,5)-108 (8,7+ 1,2)-108 (2,6 + 0,3)109 (2,1 + 0,7)-109

1,5 (5,6 + 0,3) -107 (6,1 + 0,8)-Ю7 (3,2 + 0,4)-108 (7,1 + 0,9)-108 (1,3 + 0,7)109 (1,1 + 0,6)-109

2,0 (5,7 + 0,9)-107 (6,2 + 0,5)-107 (6,5 + 0,2)-108 (7,1 + 0,8)108 (1,1 + 0,6)-109 (0,9 + 0,5)-109

4 6

Время, ч

г 6 в 10

Время, ч

Рис. 36. Развитие ацидофильных бактерий в закваске: 1,2,3, 4 ~с массовой концентрацией

сиропа лакто-лактулозы 1,5%; 2,5%; 3,0%, контрольный опыт (без сиропа лакто-лактулозы)

За. Развитие бифидобактерий в закваске: 1,2, 3, К — с массовой концентрацией сиропа кто-лактулозы 1,5%; 2,5%; 3,0%, контрольный опыт (без сиропа лакто-лактулозы).

• Время, ч

Зв. Изменение кислотообразующей способности >ифкцо- и ацкгаофильных бактерий в закваске:

1,2 —изменение активной кислотности, 1,2а — изменение титруемой кислотности при Ксении 1,5% и 3,0% сиропа лакто-лактулозы, К, Ка — контрольный опыт (без сиропа лакто-лактулозы)

бремя, ч

Рис. Зг. Развитие бифидобактерий в продукте: 1 —с добавлением 3,0% сиропа лакто-лактулозы, К — контрольный опыт (без добавления сиропа лакто-лактулозы)

/ > у

/ / У/

/ / 'у

/ / ■у

// /У %

//

г

'■у

г 4 ' //

'Время, ч

Рис. Зд. Развитие ацидофильных бактерий в продукте: 1 — с добавлением 3,0% сиропа лакто-лактулозы, К — контрольный опыт (без сиропа лакто-лактулозы)

1Шх бактерий (рис. Зб). Это может быть связано как с антагонистич ской активностью бифидобактерий, так и с обострением конкурент микроорганизмов в борьбе за факторы роста в питательной среде. О мечено снижение кислотообразующей активности смешанных культ} в закваске (рис. Зв). Однако оно не представляет опасности, так к; значение рН среды в конце культивирования соответствует уровш при котором рост посторонней микрофлоры в закваске полностью п давляется.

На основании полученных данных сделан вывод о целесообразное" использования сиропа лакто-лактулозы в качестве бифидогенно! фактора при приготовлении производственной закваски в массовь концентрациях от 1,0 до 2,5%.

В результате последующей генерации бифидобактерий в молоке i исключена возможность снижения скорости роста бифидофлоры. I избежание этого можно добавлять сироп лакто-лактулозы в молок предназначенное для приготовления продукта. Исследовали влияш сиропа на совместное развитие бифидо- и ацидофильных бактерии продукте. Массовые концентрации сиропа в обезжиренном молоке с ставляли 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0%.

Во всех образцах с сиропом лакто-лактулозы развитие бифидоба герий протекало интенсивнее по сравнению с контролем (рис. Зг Максимальный выход их биомассы отмечен в варианте опыта с 3% с pona. Развитие ацидофильных бактерий в обезжиренном молоке с д бавлением сиропа лакто-лактулозы протекало более замедленно i сравнению с контролем и снижалось с увеличением массовой коицен рации сиропа (рис. Зд). Максимальному выходу жизнеспособных кл ток бифидобактерий при внесении 3% сиропа в молоко соответстнов ло наименьшее количество жизнеспособных клеток ацидофильнь бактерий. По всей видимости, сироп лакто-лактулозы использовался качестве энергетического источника роста бифидобактериями боле активно, чем ацидофильными.

В результате исследований сделан вывод о целесообразности вклг чения в состав рецептуры бифидосодержащего напитка 3% cupoi лакто-лактулозы.

При совместном культивировании бифидо- и ацидофильных бакт рий в обезжиренном молоке с добавлением минеральной поди приро, ного происхождения в массовых концентрациях 1,0; 3,0; 5,0; 7,0 10,0% было отмечено снижение кислотообразующей активности cmi шанпых культур по сравнению с контролем (рис. 4а). Очевидно, э: связано с тем, что минеральная вода имеет определенную буферну емкость, влияющую на величину рН.

Развитие бифидо- и ацидофильных бактерий в опытных образцах добавлением минеральной воды практически не отличалось от xapai тера их роста в контроле (рис. 46, в). Однако при добавлении 10% mi неральной воды наблюдалось снижение количества жизнеспособна клеток как бифидо-, так и ацидофильных бактерий.

Таким образом, проведенные исследования позволили установит что минеральная вода природного происхождения (типа «Ессентук! № 4) в массовых концентрациях от 1,0 до 7,0% не ингибирует рост 6i фидо- и ацидофильных бактерий в обезжиренном молоке.

Для определения оптимальных условий совместного культпвиров; ния бифидо- и ацидофильных бактерий в молочном белково-углево, ном сырье, обогащенном сухими сывороточными белками, сиропо лакто-лактулозы и минеральной водой природного происхождения бь

лаиирован 3-факторный Эксперимент. Пределы варьирования фак-ров (Xi — массовая концентрация сывороточных белков, Х2 — мас-вая концентрация минеральной воды, Хз — массовая концентрация pona лакто-лактулозы) выбраны с учетом априорной информации и >едваритсльно проведенных исследований. В качестве выходного па-метра, характеризующего основную сторону исследуемого процес-, принято количество жизнеспособных клеток бифидобактерии в го-вом продукте, характеризующее его лечебно-профилактическую ипгость (lg к. о. е./см^).

В результате математической обработки экспериментальных дан-íx получено уравнение регрессии в виде полинома второго порядка, (екватно отражающее влияние исследуемых факторов на выходной 1раметр и межфакторное взаимодействие:

У = 2,271 + 0,011 • Xi + 0,810 • Хз + 0,255 • Х2з + 0,15 • Х2 • Хз Анализ полученной математической зависимости позволил выявить [кономерности накопления биомассы бифидобактерий в готовом проекте. В наибольшей степени на исследуемый процесс оказывает влия-ie сироп лакто-лактулозы, в меньшей — сывороточные белки. Влия-tc минеральной воды проявляется в межфакторном взаимодействии, результате оптимизации по полученному уравнению регрессии лли определены оптимальные условия проведения процесса: Maceóla концентрация сывороточных белков — 1%, массовая концентра-ия минеральной воды — 7% и массовая концентрация сиропа лак-э-лактулозы — 3%.

Эксперименты показали, что выход жизнеспособных клеток бифи->бактерий в готовом продукте при данных оптимальных условиях роведения процесса составляет 3,5-10^ в см3. Это значение близко к эсчстному.

В четвертой главе на основании результатов проведенных исследо-зшш разработана технология кисломолочного напитка «Ессентук-иш». Главной особенностью разработанной технологии кроме соста-а напитка является способ приготовления производственной заква-ки.

Производственную закваску можно готовить двумя способами из ухого бактериального препарата «Бифилакт-А», используя в качест-г стимулятора роста бифидобактерии сироп лакто-лактулозы. Пер-ый способ включает активизацию микрофлоры сухого бактериально-э препарат»! «Бифилакт-А» в стерилизованном молоке (0,5 г препара-а па 1 дм молока с выдержкой в течение 3 ч. при (37 + 1)°С) и риготовление производственной закваски путем внесения 5% акти-изированного препарата в пастеризованное молоко с добавлением ,5% сиропа лакто-лактулозы и выдержкой при (37 ± 1)°С до образо-апия сгустка. Второй способ отличается тем, что сироп лакто-лакту-озы вносят в стерилизованное молоко, предназначенное для приго-окления лабораторной закваски. При приготовлении производствен-ой закваски 5% лабораторной закваски вносят в пастеризованное мо-око.

Смесь (обезжиренное молоко, обогащенное сухими сывороточными елками, сиропом лакто-лактулозы и минеральной водой природного роисхождения), предназначенную для производства кисломолочного апитка, заквашивают 3—5% производственной закваски, что обеспе-ивает свертывание молочной смеси при производстве напитка «Ес-ентукский» через б ч. и снижение рН среды ниже 4,6—4,7. Данные словия обеспечивают минимальную возможность для развития посто-

2

8

£

Время, ч

4

Рис. 4а. Изменение кислотообразующей способное и и ацидофильных бактерий а

обезжиренном молохе: 1, 2 — изменение активной кислотности, 1а, 2а — изменение титруемой кислотности, при внесении 5,0% и 10,0% минеральной воды, К, Ка — контрольный опыт (без минеральной воды).

Рис.46. Развитие бифидобактерий в обезжиреннс молоке: 1, 2,3 — при внесении минеральной воды массовых концентрациях 1,0%, 7,0% и 10,0%, К — конт рольный опыт (без минеральной воды).

Время, ч

Рис. 4ы. Влияние минеральнойводы на развшие ацидофильных бактерий в обезжиренном молоке: 1, 2. 3 — при внесении минеральной воды в массовых концентрациях 1,0%, 7,0% и 10.0% К — конфольныи опыт (без минеральной воды).

Время, ч

Рис. 4г. Развитие биф*щобзктсрий и изменение титруемой кислотности смеси при выработке кисломолочного напитка: 1,2 — соответственно.

иней микрофлоры при выработке напитка. Снижение дозы произ-^ственной закваски до 1% увеличивает продолжительность скваши-ния до 10 часов.

На рис. 4г представлена динамика развития бифидобактерий и из-нение титруемой кислотности при выработке кисломолочного натка «Ессентукский». Энергичный рост бифидобактерий наблюдался б—7 ч. культивирования в период логарифмической фазы их разви-я. Фаза максимального развития наступала к 7—8 ч. термостатиро-[гия продукта. Поэтому при выработке напитка термостатирование гдует вести 6—8 ч., что позволяет получить до 3 млрд. к. о. с./см фидобактерий и кислотность продукта 70—80°Т. Учитывая, что во емя охлаждения продукта кислотность может повыситься на 10— "Г, выбранный режим обеспечивает приемлемую кислотность гото-го продукта. Установлено, что при производстве кисломолочного питка отмирание клеток бифидобактерий начиналось после 10 ч. льтивирования. Поэтому передержка продукта при температуре рмостатирования более 1 ч. приведет к уменьшению содержания [знеспособных клеток бифидобактерий, что в свою очередь снизит офилактические свойства продукта.

Разработанная технология позволяет вырабатывать кисломолочный питок с высоким содержанием жизнеспособных клеток бифидобак-рий при небольшой продолжительности сквашивания смеси, что ень важно при производстве бифидосодержащих кисломолочных одуктов с точки зрения предупреждения развития в них посторон-й микрофлоры.

Схема технологического процесса производства кисломолочного натка «Ессеитукский» резервуарным способом представлена на рис. 5. В пятой главе изучены состав и пищевая ценность бифидосодержа-:го напитка, представлены результаты клинической апробации. Данные исследования физико-химических показателей, жирнокне-тного, витаминного, минерального и аминокислотного составов кис-молочного напитка «Ессеитукский» позволили сделать вывод о его [сокой пищевой и биологической ценности. Капиток имеет однородна, слегка тягучую консистенцию, что обусловлено присутствием идофильных бактерий в составе микрофлоры продукта. В напитке мечен слегка сладковатый привкус и незначительный привкус ук-сной кислоты. Наличие первого связано с добавлением сывороточ-¡х белков, а привкус уксусной кислоты, придающий напитку осве-иощий вкус и определенную^остроту, обусловлен присутствием в одукте большого количества бифидобактерий.

Клинические наблюдения за эффективностью напитка «Ессентук-ий» в лечебном питании проводились п Ессентукской клинике при 1тигорском научно-исследовательском институте курортологии и (зиотерапни на больных с заболеваниями желудочно-кишечного акта на фоне санаторно-курортного курса лечения в течение 24 сук. Исследования проводили на 5В больных. При оценке результатов шшческой эффективности лечения учитывались сдвиги клиниче-их проявлений заболевания, проводились микробиологические исс-дованпя кишечника. Лабораторные исследования включали анализы ови, мочи. При анализе результатов исследований было выявлено, о употребление напигка «Ессснтукский» привело к снижению часты возникновения болевого синдрома, появления изжоги, диареи, мптомов холецистита и энтероколита, исчезновению диспепсиче-их явлений, нарушений стула при хроническом гастрите и холеци-нте, а также к восстановлению бифидофлоры кишечника в конце

Рис. 5. Схема технологического процесса производства кисломолочного налитка «Ессентукский» резервуарным способом.

1. Счетчик.

2. Резервуар для молока.

3. Насос центробежный.

4. Пастеризационно-охладительная установка. 4а —уравнительный бачок.

46 — молокоочиститель центробежный. 4в — выдерживатель.

5. Гомогенизатор.

6. Резервуар для кисломолочных напитков.

7. Насос для кисломолочных напитков, в. Заквасочник.

9. Насос-дозатор для закваски.

10. Охладитель пластинчатый.

11. Автомат для розлива в бутылки.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:

--обезжиренное молоко; —2--сывороточные белки; -3— — минеоальная вола:—4--гмесь /о6«чжигмэнмлл

.а £«1

риода лечения и улучшению других составных частей микрофлоры шечника.

Результаты клинической апробации показали высокую терапевти-скуго эффективность напитка при лечении больных с заболевания-I желудочно-кишечного тракта.

В результате проведенных исследований и производственной про-ркн разработана и утверждена нормативно-техническая документа-;я на промышленное производство кисломолочного напитка «Ессен-кский» (ТУ 10 РФ 48-111-93).

Возможности использования бифидосодержащего напитка в лечеб-(М ¡шгапаи подтверждают социальную и экономическую значимость юведенных исследований.

ВЫВОДЫ

1. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена ра->чая гипотеза о возможности культивирования бифидобактерий в мощном белково-углеводном сырьё с добавлением сухих сывороточных :лков, сиропа лакто-лактулозы и минеральной воды природного прохождения.

2. Исследован характер развития бифвдобактсрйй в смешанной лпьтуре с ацидофильными бактериями в обезжиренном молоке с до-шленнем сухих сывороточных белков (КСБ-УФ и КСБУ дсиатуриро-ишый). Установлено, что внесение сывороточных белков в обезжи-:ниое молоко в массовых концентрациях 0-5—1% способствует раз-1тшо бифидобактерий.

3. Изучено влияние сиропа лакто-лактулозы на развитие бифидо-1ктерин в смешанной культуре с ацидофильными бактериями в обез-ирениом молоке:

— доказана возможность стимулирования роста бифидобактерий в 5езжнрешюм молоке путем внесения 1—3% сиропа лакто-лактулозы;

— разработан способ приготовления производственной закваски из /хого бактериального препарата «Бифилакт-А» с использованием си-эпа лакто-лактулозы в массовой концентрации 2,5%, внесение кото-эго позволяет получмть закваску с аысским выходом жизнеспесоб-ах клеток биЛзидсоактсрий (от 8,6-10 — при однопересадочном спо-збе, до 1,5-10 — при беспересадочном способе приготовления произ-здетвепной закпаски).

4. Получены данные при культивировании бифидобактерий в сме-апной культуре с ацидосупльными бактериями в обезжиренном моло-г с добавлением минеральной воды природного происхождения (типа Ессентуки» № 4). Установлено, что минералытя вода в массовых оицентрациях 1—1% не ингибирует рост бифидобактерий.

5. Математическая обработка экспериментальных данных позволи-1 получить уравнение регрессии, адекватно описывающее процесс ультивпрспашш бифидобактерий в молочном белково-углеводном ;>фье с добавлением сухих сывороточных белков, сиропа лакто-лак-улозы и минеральной воды природного происхождения. Оптимизация о полученному уравнению регрессии дала возможность определить птимальные параметры процесса, влияющие на выход жизнсспссоб-ых клеток бифидобактерии в продукте: массовые концентрации сиро-а лакто-лактулозы — 3%, сывороточных белков — 1% и минеральной оды - 7%.

6. На основании теоретического анализа и экспериментальных дан-ых разработана рецептура и технология кисломолочного напитка с ифидобактериями, позволяющая получить готовый продукт с умерен-

ной кислотностью (80—90)°Т и высоким содержанием жизнеспос ных клеток бифидЬбактерий (до 3 млрд. к. о. е. в см ).

7. Исследование состава напитка свидетельствует о его высо* пищевой и биологической ценности. Клиническая апробация напит «Ессентукский» показала его высокую терапевтическую эффект! ность при лечении больных с заболеваниями желудочно-кишечш тракта.

8. Разработана и утверждена нормативно-техническая документа! на опытную партию напитка «Ессентукский» (ТУ 10 РФ 48-111-93), способ производства напитка «Ессентукский» оформлена заявка патент.

1. Информационно-методические рекомендации по фитртерап больных гастроэнтерологического профиля/ Г. И. Молчанов, М. Лукьянчиков, Л. В. Лунькова, А. С. Макарова. — «Кавказская здр; ница», г. Минводы, 1991. — 37 с.

2. Использование лекарственных препаратов женьшеня, лимош ка и элеутерококка для создания лечебно-профилактических пии вых продуктов/ Г. И. Молчанов, М. С. Лукьянчиков, В, В. Кочане А. Г. Молчанов, Л. В. Лунькова// Состояние и перспективы развит фармации в Сибири и на Дальнем Востоке. — Тезисы докладов на> но-практической конференции, посвященной 50-летию фармацевти1 с кого факультета медицинского института. — Томск, 1991. — С. 167 168.

3. Лечебное питание на дому/ Г. И. Молчанов, И. А. Молчанов А. Г. Молчанов, Л. В. Лунькова// Диетотерапия. — Ростов н/Д: К изд-во, 1991. — 240 с.

4. Кисломолочные продукты и повышение их лечебных свойст Л. В. Лунькова, В. В. Луньков// Сборник: Актуальные вопросы о ганизации санаторно-курортной помощи работникам агропромы! ленного комплекса. — Москва, 1992. — С. 105—106.

5. Белки молочной сыворотки в лечебном питании /Г. И. Молчанс Л. В. Лунькова// Сборник: Актуальные вопросы организации санатс но-курортиой помощи работникам агропромышленного комплекса. Москва, 1992. — С. 115—116.

6. Кисломолочный напиток «Ессентукский» /Л. В. Лунькова// Ин листок № 133-93. — Ставрополь, 1993. — 2 с

7. Производство и использование белков молочной сыворотки в л чебно-дистическом питании (А. Г. Храмцов, Г. И. Молчанов, В. Жидков, Л. В. Лунькова// Обзорная информация. Сер. Молочная пр мышленность. — М., АгроНИИТЭИмясомолпром, 1993. — 32 с.

8. Восстановление кишечной микрофлоры больных с заболевани ми желудочно-кишечного тракта с иомощыо кисломолочного напит! «Ессентукский» /Методические рекомендации// В. В. Луньков, Л. Лунькова, С. А. Рябцсва. — «Кавказская здравница», г. Минвод; Н)93. — 5 с. -

9. Заявка № 93018926 РФ МКИ С13К 5/00, А 23 С 13. Способ пр изводства кисломолочного напитка «Ессентукский» /А. Г. Храмцо Г. И. Молчанов, Л. В. Лунькова, В. Е. Жидков, В. В. Луньков. Приор тст от 12.04.93 г.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ