автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.04, диссертация на тему:Разработка технологии кисломолочных напитков с использованием растительных экстрактов, обогащенных биологически активными веществами

На правах рукописи ^гло^х^июра.

Герасимова Татьяна Владимировна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЭКСТРАКТОВ, ОБОГАЩЕННЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

Специальность — 05.18.04 - Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 Дпр 2012

Ставрополь - 2012

005019130

Работа выполнена на кафедре прикладной биотехнологии ФГБОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Евдокимов Иван Алексеевич

Официальные оппоненты: Цугкиев Борис Георгиевич

доктор сельскохозяйственных наук профессор, ФГБОУ ВПО «Горский государственный аграрный университет», заведующий кафедрой биотехнологии

Анисимов Сергей Владимирович

кандидат технических наук ОАО «Молочный комбинат «Ставропольский», генеральный директор

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Воронежский

государственный университет инженерных технологий»

Защита состоится «17» мая 2012 г. в 13-00 на заседании диссертационного совета Д212.245.05 при Северо-Кавказском государственном техническом университете по адресу: 355028, г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2, ауд. К 308.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет». С авторефератом диссертации можно ознакомиться на сайтах СевКавГТУ www.ncstu.ru и ВАК РФ Министерства образования и науки РФ www.vak.ed.gov.ru/ru/dissertation/

Автореферат разослан « ¡(-) » апреля 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.245.05, доктор технических наук, профессор

/ В.И. Шипулин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Национальная задача России — сохранение здоровья и продление жизни населения страны связана с обеспечением адекватного, биологически полноценного питания для всех возрастных и социальных групп граждан. Важнейшим условием решения этой проблемы является создание продуктов специализированного назначения, не только удовлетворяющих физиологические потребности человека в пищевых веществах и энергии, но и выполняющих профилактические и лечебные функции. В состав группы функционального питания входят лечебно-профилактические продукты, обогащенные молочнокислыми микроорганизмами. Они восстанавливают баланс микрофлоры в кишечнике, помогают переваривать молочный сахар, оказывают антагонистическое действие на патогенную микрофлору и нейтрализуют токсины, а также вырабатывают витамины группы В, в том числе фолиевую кислоту.

Перспективным направлением является использование в производстве современных молочных продуктов биологически активных веществ (БАВ) природного происхождения. Всё большее значение приобретают молочнокислые продукты с экстрактами растительного сырья. Популярность использования экстрактов растений в кисломолочных продуктах обусловлена наличием в их составе широкого спектра биологически активных веществ (витаминов, флавоноидов, антиок-сидантов, дубильных веществ, макро- и микроэлементов).

Растительное сырье издавна используется как для лечения, так и для профилактики многих заболеваний, что позволяет позиционировать их в технологии продуктов функционального питания как БАД -парафармацевтики. Сочетание молочнокислой микрофлоры и биологически активных веществ экстрактов растений позволит значительно расширить гамму функциональных продуктов.

Теоретические и практические основы создания комбинированных продуктов изложены в трудах Голубевой Л. В., Захаровой JI. М., Зобковой 3. С., Курчаевой Е. Е., Мельниковой Е. И., Полянского К. К., Тихомировой Н. А., Хамагаевой И. С., Харитонова В. Д., Храмцова А. Г., Gordon Т., Ruhland P., Sack Н. и других отечественных и зарубежных ученых. В то же время, значительный научный и практический интерес представляет изучение возможности использования вторичного молочного сырья в качестве экстра-

* Научные консультанты по экспериментальной части: к.т.н., доцент А.Д. Лодыгин, к.т.н., старший преподаватель Е.А. Абакумова

гента для извлечения БАВ и применения получаемых экстрактов в технологии кисломолочных продуктов.

Таким образом, исследования, направленные на создание комбинированных продуктов с экстрактами биологически активных веществ растительного сырья, являются актуальными и способствуют решению проблемы расширения ассортимента молочных продуктов функционального назначения.

Цель и задачи исследований. Целью работы является изучение закономерностей экстракции биологически активных веществ из растительного сырья и их применения в технологии производства кисломолочных напитков.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

• обосновать выбор растительного сырья и экстрагента для извлечения биологически активных веществ;

• рассмотреть влияние технологических факторов на эффективность экстрагирования БАВ с использованием молочной сыворотки и её пермеата и определить оптимальные параметры процесса;

• изучить влияние растительных экстрактов на процесс ферментации молока культурами молочнокислых микроорганизмов и бифидо-бактерий;

• разработать рецептуры и технологию кисломолочных напитков с экстрактами БАВ растительного сырья;

• изучить хранимоспособность разработанных кисломолочных напитков;

• провести апробацию технологии в производственных условиях, разработать и утвердить техническую документацию на полученный продукт;

• провести оценку экономической эффективности и экологической безопасности разработанной технологии.

Научная новнзна работы. Установлено влияние технологических факторов на процесс экстрагирования БАВ из растительного сырья при использовании в качестве экстрагентов молочной сыворотки и её пермеата. Получены математические модели и обоснованы оптимальные параметры, адекватно описывающие закономерности процесса экстрагирования. Экспериментально обоснован состав заквасочных культур для получения кисломолочных напитков, обогащенных БАВ растительного сырья. Изучено влияние полученных экстрактов БАВ на процесс ферментации молока культурами молочнокислых микроорганизмов и бифидобактерий.

Ппактическая значимость работы. Разработана технология получения кисломолочных напитков с экстрактами БАВ из растительного сырья и техническая документация - СТО 02067965-004-2011 «Кисломолочные напитки с БАВ из растительного сырья». Произведены опытно-промышленные выработки напитков на ООО «МЕГА Профи-Лайн», г. Ставрополь и ООО «Регион-Продукт», г. Нальчик.

Инновационные приоритеты работы:

- извлечение БАВ из композиций растительного сырья с использованием в качестве экстрагента молочной сыворотки и её пермеата;

- культивирование молочнокислых микроорганизмов и бифидо-бактерий на питательных субстратах, обогащенных экстрактами БАВ растительного происхождения;

- технология получения ассортимента кисломолочных напитков функционального назначения.

Апробация работы. Основные результаты работы обсуждены на РНПК «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону (Ставрополь, СевКавГТУ, 2010), НТК по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевероКавказского государственного технического университета за 2010 год (Ставрополь, СевКавГТУ, 2011), МНТК «Современные достижения биотехнологии» (Ставрополь, СевКавГТУ, 2011), МНПК международной научно-практической конференции (Волгоград, ИУНЛ ВолгГТУ, 2011).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 11 печатных работ, в том числе 3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура н объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, содержащего 160 наименований, и приложений. Работа изложена на 151 странице машинописного текста, содержит 41 таблицу, 26 рисунков и 11 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены современные технологии кисломолочных продуктов функционального питания и пути их совершенствования. Особое внимание уделено направлению совместного применения сырья растительного и животного происхождения и перспективам создания комбинированных продуктов. Изучены методы получения экстрактов из растительного сырья. Дана характеристика, свойства и химический состав растительного сырья. На

основе анализа научно-технической литературы и поставленной цели определены задачи исследований.

Вторая глава посвящена методологии и методам проведения исследований. Обшая схема проведения исследований представлена на рисунке 1.

В качестве объектов исследований были использованы: сыворотка сухая подсырная производства Брюховеикого МКК, ТУ 9223-12304610209-2002; пермеат полученный методом ультрафильтрации, производство - ООО «МЕГА ПрофиЛайн», г. Ставрополь; облепиха кру-шиновидная (Hippophae rhamnoides L.) производство - Завод пищекон-центратов ОАО «Арктика», Ленинградская область, ТУ 9164-00254355780-2009; шиповник майский (Rosa majalis Herrm.) производство

- ПКФ «Фитофарм» ООО, Краснодарский край, г. Анапа, Р N001184/01; рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia L.) производство

- ЗАО Фирма «Здоровье», г. Москва, Р ЖПС-002720 от 29.12.2006; эхинацея пурпурная (Echinacea purpura L.) производство - ПКФ «Фитофарм» ООО, Краснодарский край, г. Анапа, ТУ 9379-011-2960438006; цветки липы (Tilia L.) производство - ПКФ «Фитофарм» ООО, Краснодарский край, г. Анапа, ЛСР-005268/07; молоко питьевое пастеризованное, с массовой долей жира не менее 2,5 %, 3,2 %, 5 %, производство - ОАО Молочный комбинат «Ставропольский», г. Ставрополь, ГОСТ Р 52090-2003; бифидобактерии штаммов Bifidobacterium bifidum №1 или 791, лицензия № 99-04-000490, производство ЗАО «Экополис», г. Киров, Р № 002188/01; культура Lactobacillus bul-garicus по ТУ 9229-004-14173891-07, г. Углич, ФГУП «Экспериментальная биофабрика»; культура Lactobacillus acidophilus по ТУ 9229369-00419785-2004, г. Углич, ФГУП «Экспериментальная биофабрика»; культура Lactococcus lactis по ТУ 9229-001-43704355-03, ООО Барнаульская биофабрика БК-Алтай-СНЖ, культура Streptococcus thermophüus по ТУ 9229-102 04 61 0209-2002, г. Углич, ФГУП «Экспериментальная биофабрика».

При выполнении работы применяли математические методы планирования и обработки экспериментальных данных. Все серии опытов проводили в трех-, пятикратной повторности. Для построения графических зависимостей использовали приложение Microsoft Excel. Для получения уравнений регрессии, адекватно описывающих исследуемые процессы, применяли полный факторный эксперимент по плану ПФЭ 23. Для обработки данных и графической интерпретации результатов использовали пакеты прикладных программ «Fisher», «Statistika 5.5», «Corel Graphics 11 Professional» и «MathCad Professional».

Рисунок 1 - Схема проведения исследований

Тпетья глава посвящена изучению процесса экстрагирования биологически активных веществ из растительного сырья. С целью реализации ресурсосберегающих технологий и рационального использования сырья получаемого в ходе производства различных молочных продуктов в качестве экстрагентов в работе использованы молочная сыворотка и её пермеат, полученный методом ультрафильтрации. Выбранные объекты соответствуют основным требованиям, предъявляемым к экстрагентам применяемым в пищевой промышленности.

Обоснован выбор композиций растительного сырья для получения экстрактов. На основании проведенных исследований растительное сырье было разделено на две композиции: липа и эхинацея (экстракт № 1), шиповник, рябина и облепиха (экстракт № 2).

Исследовано влияние технологических факторов на процесс получения водных экстрактов: температура, продолжительность процесса и соотношение сырья и экстрагента. При выборе технологических параметров процесса экстракции биологически активных веществ необходимо учитывать следующие факторы:

• аскорбиновая кислота окисляется в присутствии кислорода, скорость деградации витамина С и флавоноидов возрастает с повышением температуры (разрушаются при температуре выше 60 °С), при увеличении рН раствора, под действием УФ - лучей, в присутствии солей тяжелых металлов;

• в процессе экстракции разность концентраций извлекаемого вещества и жидкой и твердой фазы постепенно уменьшается, в результате чего в определенный момент времени наступает динамическое равновесие процесса и дальнейшее проведение процесса не целесообразно;

• при увеличении соотношения расхода масс экстрагента и экстрагируемого вещества возрастает скорость экстрагирования, однако осложняются последующие процессы выделения целевого компонента.

Для проведения экспериментов на начальном этапе исследований были выбраны следующие параметры процесса экстрагирования: температура (40-60) "С, продолжительность экстрагирования - 30 мин., количество сырья (3-9) %. В качестве экстрагента использовали дистиллированную воду - в дальнейшем как контрольный образец для сравнения. Предварительно высушенное и измельченное растительное сырье смешивали в соотношении 1:1, заливали дистиллированной водой и выдерживали при постоянной температуре в течение 30 минут. Результаты представлены в таблице I.

Таблица 1 - Количественное содержание витамина С и флавоноидов в экстрактах

Температура, °С Количество сырья, % (соотношение 1:1) Содержание витамина С, мг/% Содержание флавоноидов. мг/%

Экстракт № I Экстракт №2 Экстракт № 1 Экстракт №2

40 3 5.8±0,2 13,4±0.2 7,2±0,3 5,8±0.2

50 6,8±0,2 16,4±0,3 8,9±0.2 7,3±0.3

60 3,6±0,2 9,24±0.2 4,9±0,2 3.0±0,2

40 4 6.7±0.2 19,2±0.2 9,7±0.2 7,4±0.2

50 7,6±0,2 25,2±0,2 11,4±0.2 9,1±0.2

60 4.3±0,2 10.3±0,2 5,9±0.2 4.8±0.2

40 5 7,1±0,2 24,6±0,2 11.6±0,2 8.6±0.2

50 8,7±0,2 34,0±0,2 14,0±0,2 11.0±0,3

60 5,0±0,3 11,7 ±0,2 6,1±0,2 5,1±0,2

40 6 8.1±0.2 31,5±0,2 13.2±0,2 11,0±0.2

50 10.2 ±0,2 39,4±0.2 16,9±0.2 14,0±0,2

60 5,2±0,2 13,6±0,2 6,2±0,2 5.5±0,2

40 7 8.3±0,2 31.7±0,3 13,5±0,2 11,3±0,2

50 10,3 ±0,2 39,8±0,2 17,5±0,2 14.6±0,2

60 5,4 ±0,3 13.9±0,2 6,6±0,2 5,6±0,2

40 8 8.3 ±0.2 31,5±0,2 14,Ш:0,2 12,3±0,2

50 10,4±0,2 39.6±0,2 18.0±0,2 15.7±0,2

60 5,2±0,2 14,1 ±0.2 6,8±0,2 5,8±0,2

40 9 8,4 ±0,2 31,7±0.2 14,1±0,2 12,6±0,2

50 10.4 ±0,2 38,4±0,2 18,2±0,3 15.9±0,2

60 4.8 ±0,2 13.3±0,3 6,9±0,2 5,9±0,2

По данным таблицы 1 была рассчитана динамика выхода витамина С и флавоноидов, построетт графические зависимости (рисунки 2,3).

5 6 7

Содержание сырья. %

5 6 7

Содержание сырья. %

Экстракт X» I

Рисунок 2 - Зависимость количества витамина С от содержания сырья в экстрактах при температуре процесса: 1 - 60 °С, 2 - 50 °С, 3-40 °С.

Содержание сырья. %

5 6 7

Содержание сырья, %

Экстралт Лй I

Рисунок 3 - Зависимость количества флавоноидов от содержания сырья в экстрактах при температуре процесса: 1 - 60 °С, 2 - 50 °С, 3-40 °С.

Экстракт № 2

Экстракт № 2

Установлено, что оптимальными с точки зрения экономической эффективности являются показатели выхода витамина С и флавонои-дов при температуре 50 °С и содержании сырья 6 %. При увеличении количества сырья по отношению к массе экстрагента не происходит значительного увеличения содержания биологически активных веществ в экстракте, следовательно увеличение расхода сырья является не рентабельным для производства. При повышении массы сырья до 9 % наблюдалось снижение содержания витамина С в экстракте, что обусловлено увеличением вязкости жидкости. Самые низкие показатели выхода витамина С и флавоноидов наблюдались при температуре 60 °С, так как повышение температуры способствует их разрушению.

Изучено влияние продолжительности процесса на интенсивность экстракции. Для изучения влияния продолжительности процесса экстрагирования были выбраны следующие условия эксперимента: температура 50 °С, соотношение сырья и экстрагента 6:100 и время экстрагирования 30-90 минут. Данные представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Динамика процесса экстрагирования БАВ из растительного сырья

Продолжительность процесса, мин Количество витамина С, мг/% Количество флавоноидов. мг/%

экстракт № 1 экстракт № 2 экстракт № 1 экстракт № 2

30 9.2±0,2 19.4±0,2 16.3±0,2 8.2±0.2

60 16.3±0,2 45.5±0,2 25.6±0,3 15.8±0,2

90 20,2±0,3 38.2±0,2 22,4±0.2 15,4±0,2

Установлено, что при увеличении продолжительности времени экстрагирования наблюдается некоторое снижение содержание витамина С и флавоноидов, что возможно в следствии его окисления в присутствии кислорода либо под действием УФ - лучей, следовательно, наиболее оптимальным временем экстрагирования является 60 минут.

Для определения взаимного влияния факторов был спланирован и проведен полнофакторный эксперимент по униформ-рототабельному плану. Объекты исследования: сыворотка подсырная, пермеат, облепиха крушиновидная, шиповник майский, рябина обыкновенная, эхина-цея пурпурная, цветки липы. Варьируемые параметры: температура (X,), доза растительного сырья (Х2) и продолжительность процесса (Х3). Выходные параметры: количество витамина С (У|) и флавоноидов (У2). Параметры трехфакторного эксперимента приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Параметры трехфакторного эксперимента

Уровни варьирования входных параметров Наименование параметров, обозначение

Температура, Х,.°С Продолжительность, Х2, мин. Соотношение сырья и экстрагента Х3.

Верхний 65 95 9.5:100

Нижний 35 25 2,5:100

Основной 50 60 6:100

Звездное плечо +11 60 80 8:100

Звездное плечо - Я 40 40 4:100

В ходе проведенных исследований и анализа полученных данных, в качестве оптимального экстрагента, при применении которого выход витамина С и флавоноидов достигал максимальных значений, по отношению к другим экстрагентам, был выбран пермеат. На его основе были получены два экстракта: в состав первого вошли цветки липы и эхинацея пурпурная — экстракт № 1, в состав второго — рябина обыкновенная, шиповник майский и облепиха крушиновидная - экстракт № 2 (соотношение растительного сырья 1:1). Поверхности отклика выходных параметров У]; У2 и их сечения представлены на рисунках 4, 5.

В полученных экстрактах и экстрагенте исследовано содержание минеральных веществ (таблица 4) и аминокислотный состав с помощью автоматического аминокислотного анализатора ААА 400.

Сравнительный анализ аминокислотного состава экстрактов растений и пермеата свидетельствует об увеличении суммы аминокислот на 41 и 38 % в экстрактах № 1 и № 2 соответственно.

Таблица 4 - Содержание минеральных веществ и физико-химические показатели экстрактов и пермеата

Наименование Минеральные вещества, мг на 100 мл

Пермеат Экстракт №1 Экстракт №2

Кальций 0.09 0.42 0.38

Магний 0.15 0.18 0.16

Натрий 0.22 0.23 0.26

Калий 0.27 0.34 0.28

Фосфор 0.23 0.42 0.29

Железо следы следы следы

Цинк 0.16 0.189 0.273

Медь следы следы следы

Марганец следы следы следы

Кобальт следы следы следы

СВ. % 4.4 6.6 6,4

РН 5.8 4.5 6

Результаты исследований позволяют рекомендовать использование экстрактов в технологии кисломолочных напитков.

■ 20-24

■ 16-20 ■ 12-16 ■ 8-12 • 4-8

■ 0-4

■ 60-70

■ 50-60

■ 40-50

■ 30Л0

■ 20-30

■ 10-20 ■ 0-10

А)

■ 60-70 ■50-60 ■40-50

■ зо-га

■20-30

■ 10-20 ■0-10

32 38 44 50 56 62 68 74 80 86 Время, мин

Температура. С

Время, мин

■20-24 ■16-20 ■ 12-16 ■ 8-12

■ 4-8

■ 0-4

Температура, °С

Время, мня

Рисунок 4

- Поверхности отклика содержания витамина С и их сечения при фиксированном количестве сырья (Х3)

(А - экстракт № 1; Б - экстракт № 2)

35-40

■ 30-35

■ 25-30

■ 20-25

■ 15-20

■ 10-15

■ 5-10

■ 0-5

Температура. °С

Время, мин

пЩШ

'I/

О 22-24 □ 20-22 Н 18-20 16-18

■ 14-16

■ 12-14

■ 10-12 ■ 8-10 ■ 6-8

■ 4-6

■ 2Л »0-2

Время, мин

Температура, "С

Б)

□ 22-24

□ 20-22 13 18-20

16-18

■ 14-16

■ 12-14 « 10-12

■ 8-10 ■6-8

■ 4-6

■ 2-4

■ 0-2

Рисунок 5 - Поверхности отклика содержания флавоноидов и их сечения при фиксированном количестве сырья (Х3)

(А - экстракт № 1; Б - экстракт № 2)

В четвертой главе изучено влияние растительных экстрактов на рост и развитие культур молочнокислых микроорганизмов и бифидо-бактерий. Результаты представлены на рисунках 6, 7, 8.

В ходе проведенных исследований установлено, что экстракты не оказывают бактериостатического действия на микроорганизмы Streptococcus thermophilus и Lactobacillus acidophilus.

О Кон'фоль ¡3 Экстракт №1 □ Экстракт №2

Streptococcus thermophitus

Lactobacillus bulgaricus

Рисунок 6 - Влияние экстрактов на рост и развитие культур Streptococcus thermophilus и Lactobacillus bulgaricus

Lactococcus lacüs

□ Контроль ЕЗ Экстракт №1 О Экстракт №2

Рисунок 7 — Влияние экстрактов на рост и развитие культур Lactococcus Iactis

.\ч\ччч> лчччччч

□ Контроль Ш Экстракт №1 El Экстракт №2

.ччччч^ .ччччч^

Bifidobacterium bifidum Lactobacillus acidophilus

Рисунок 8 - Влияние экстрактов на рост и развитие культур Bifidobacterium bifidum и Lactobacillus acidophilus

Экстракт № 2 не оказывает бактериостатического действия на развитие Lactobacillus bulgaricus, а в образцах с экстрактом № 1 наблюдалось снижение численности данных микроорганизмов, в образцах с применением экстрактов и Lactococcus lactis наблюдалось значительное снижение численности микроорганизмов, по сравнению с контрольным образцом. Так же можно сказать что, экстракты оказывают стимулирующее действие на микроорганизмы Bifidobacterium bifidum. Анализируя полученные данные, были выбраны следующие виды заквасок: Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium bifidum - для производства ацидофильного напитка; Streptococcus thermophilus и Lactobacillus bulgaricus - для производства йогуртового напитка; Streptococcus thermophilus - для производства ряженкового напитка.

В ходе дальнейших исследований установлены оптимальные дозы внесения экстрактов, закваски и массовой доли жира для производства каждого из продуктов (таблица 5).

Таблица 5 - Количество вносимых компонентов

Наименование напитка Количество вносимого экстракта % Количество вносимой закваски.% Массовая доля жира, %

Иогуртовый напиток 15 3 2.5

Ряженковый напиток 15 5 3.2

Ацидофильный напиток с экстрактом № 1 15 5 3.2

Ацидофильный напиток с экстрактом № 2 15 3 3,2

Полученные напитки обладают чистым кисломолочным вкусом и запахом, консистенция образцов однородная без отделения сыворотки, цвет молочно-белый.

В дальнейшем, с целью улучшения консистенции, стабилизации сгустка и увеличения сухих веществ кисломолочных напитков использовали стабилизатор «Сгеепз1ес1»550 в количестве 0,8 %, 0,9 %, 1 %, и 1,1 % от объема продукта. После окончания процесса сквашивания образцы охлаждали, определяли динамическую вязкость (рисунок 9) и исследовали органолептпческие показатели.

По данным проведенных исследований выяснили, что применение стабилизаторов позволяет улучшить консистенцию продуктов, а также повысить вязкость, что благоприятно влияет на органолептические показатели. Однако использование дозы стабилизатора свыше 1% от массы продукта приводило к ухудшению органолептической оценки, поэтому для производства йогуртового напитка оптимальной дозой внесения стабилизатора является 0,9 %, а для ряженкового напитка и ацидофильного напитка 1 % от массы производимого продукта.

С целью расширения ассортимента кисломолочных продуктов и придания напиткам вкусового разнообразия применяли ароматизаторы (для йогуртового напитка — мандарин, ряженкового - карамель, для ацидофильного с экстрактом № 1 - томат с чесноком и зеленью, для ацидофильного напитка с экстрактом № 2 - черника) и натуральный сахарозаменитель — стевиозид, в количестве 0,4 г/л.

Исследована хранимоспособность кисломолочных напитков с экстрактами, образцы хранили при температуре 8-10 °С.

Микробиологические показатели свежеприготовленных напитков и в процессе хранения приведены в таблице 6.

? 10.5

РЗ

с

9.5

=5 ^

s

га z

tS

У ' 0.1475*1-0,3565« R1 = 0,9955 ■ 9,4225

0,8

0,9 1

Количество стабилизатора, %

А)

у » -0,085х' ♦ 0,921« R3 = 0,9943 > 6,945

0,9 1

Количество стабилизатора, %

1,1

Б)

У" 0.195Х1-0.177Х 10,255

ft' » 0.9956

у = 0,082 5х2 + 0.0545Х + 7 R2 = 0.8925 _ 6025

— Напито* с мет раит ом Ns1

— Нап/то« с »*етр»«том N«2

— Полиномиальный

экетрв<гт©м Ni2) • Полиномиальный (Напито* с »кетраггм! Nil)

Количество стабилизатора,%

В)

Рисунок 9 - Зависимость изменения динамической вязкости от количества вносимого стабилизатора йогуртовый напиток, Б - ряженковый напиток, В - ацидофильные напитки)

Таблица 6 - Микробиологические показатели напитков

Наименование показателя Показатели в процессе хранения

Свежий 5 сут 10 сут

Иогуртовый напиток

Количество молочнокислых микроорганизмов. КОЕ/г (1.8±0,2) 107 (1,2±0.3) 108 (5,5±0,2) Ю8

БГКП (колиформы), в 1г не обнаружены

Дрожжи, КОЕ/г отсутствуют

ГТлесени, КОЕ/г отсутствуют

Ряженковый напиток

Количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/г (2,1±0.2) 107 (1,9±0,2) 108 (4,5±0,3) Ю8

БГКП (колиформы), в 1 г не обнаружены

Дрожжи, КОЕ/г отсутствуют

Плесени, КОЕ/г отсутствуют

Ацидофильный напиток с экстрактом № 1

Количество молочнокислых микроорганизмов. КОЕ/г (1,2±0.4) 107 (1.6±0,3) 108 (5,8±0.2) 108

БГКП (колиформы), в 1г не обнаружены

Дрожжи, КОЕ/г отсутствуют

Плесени, КОЕ/г отсутствуют

Ацидофильный напиток с экстрактом № 2

Количество молочнокислых микроорганизмов. КОЕ/г (3,2±0.3) 107 (2.4±0,2) 108 (4,7±0.2) 108

БГКП (колиформы), в 1г не обнаружены

Дрожжи, КОЕ/г отсутствуют

Плесени, КОЕ/г отсутствуют

Установлен срок хранения напитков — не более 5 суток.

Все образцы по микробиологическим показателям соответствуют требованиям, предъявляемым к аналогичным продуктам, представленным в техническом регламенте на молоко и молочную продукцию № 88-ФЗ.

В пятой главе обоснованы технологические параметры процесса производства кисломолочных напитков с экстрактами. Разработана принципиальная схема производства напитков (рисунок 10).

Рисунок 10 - Принципиальная схема производства кисломолочных напитков с экстрактами БАВ растительного сырья

На основании разработанной технологии проведены опытные выработки напитков на базе ООО «МЕГА ПрофиЛайн» (г. Ставрополь) и ООО «Регион-Продукт» (г. Нальчик).

Экологический мониторинг разработанной технологии подтвердил ее безопасность. Определены риски и критические контрольные точки с использованием принципов НАССР. Оценка экономической эффективности разработанной технологии подтвердила ее рентабельность и конкурентоспособность.

Выводы

1. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования экстрактов биологически активных веществ растительного сырья для производства функциональных кисломолочных напитков.

2. Произведен подбор распгтельного сырья для получения экстрактов с наиболее высоким уровнем содержания БАВ. По даттым органолепти-ческой оценки водных экстрактов рекомендованы следующие композиции растительного сырья: липа и эхинацея (экстракт № 1), шиповник, рябина и облепиха (экстракт № 2). Обоснован и практически доказан выбор в качестве экстрагента пермеата молочной сыворотки.

3.Определены оптимальные значения основных технологических факторов, влияющих на эффективность процесса экстрагирования витамина С и флавоноидов го растительного сырья: температура процесса 50 °С, содержание сырья б %, продолжительность процесса 60 минут.

4.Выяснено, что экстракты БАВ растений не оказывают бактерио-статического действия на Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum, Streptococcus thermophilus и Lactobacterium bulgaricum.

5.Установлено оптимальное количество внесения экстрактов БАВ растительного сырья и заквасок в функциональные кисломолочные напитки. Для производства йогуртового напитка: доза внесения экстракта № 2 - 15 %; закваски (соотношение Streptococcus thermophilus и Lactobacillus bulgaricum - 4:1) - 3 %; для производства ряженкового напитка: доза внесения экстракта № 1 - 15 %; закваски - 5 %; для производства ацидофильного напитка: доза внесения экстракта № 1 — 15 %, закваски - 5 % и № 2 - 15 %, закваски — 3 % (соотношение Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium bifidum - 3:5).

6. Определено, что для стабилизации консистенции продуктов и повышения вязкости подходит стабилизирующий компонент: «Green-sted» 550 в количестве 0,9 - 1 %. Подобраны вкусоароматические наполнители для функциональных напитков.

7. Изучена хранимоспособность функциональных кисломолочных напитков с экстрактами БАВ растительного сырья. Для напитков с экстрактами БАВ растений рекомендуемый срок хранения составляет не более 5 суток.

8. Разработана технология и комплект технической документации на производство функциональных напитков с экстрактами БАВ растений: йогуртового напитка с экстрактом № 2, ряженкового напитка с экстрактом № 1, ацидофильного напитка с экстрактами № 1 и № 2.

9. Анализ экономической эффективности подтвердил высокий инновационный потенциал разработанных технологий. Сформулированы

основные требования к технологическому процессу производства кисломолочных напитков с использованием растительных экстрактов, соблюдение которых обеспечивает безопасность и гарантированное качество готовых продуктов.

По теме диссертации опубликованы следующие основные работы:

1. Герасимова, Т. В. Хранимоспособность кисломолочных продуктов, обогащенных биоактивными добавками [Текст] / Т. В. Герасимова, Ё. А. Абакумова, С. В. Василисин, Л. Р. Алиева, И. А. Евдокимов // Вестник СевКавГТУ. - 2005. - № 1. - С. 64-66.

2. Герасимова, Т. В. Молочно-растительные экстракты из амаранта и пищевая добавка из эхинацеи [Текст] / А. Г. Храмцов, А. В. Брыкалов, Е. М. Головкина, Т. В. Герасимова, Е. В. Велик // Молочная промышленность. - 2008. -№ 12. - С. 34-35.

3. Герасимова, Т. В. Перспективы создания нетрадиционных функциональных продуктов с использованием растительного сырья [Текст] / Т. В. Герасимова, А. Д. Лодыгин, Е. А. Абакумова // Материалы XIV региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону», естественные и точные науки, технические и прикладные науки, том I, Ставрополь, СевКавГТУ,

2010.-С. 212-213.

4. Герасимова, Т. В. Экстракты лекарственных растений в кисломолочных напитках [Текст] / Т. В. Герасимова, Т. С. Ниценко, Д. Г. Олейник // Материалы XXXIV научно-технической конференции по итогам работы профессорско-преподавательского состава СевероКавказского государственного технического университета за 2010 год, Естественные и точные науки, технические и прикладные науки, том 1, Ставрополь, СевКавГТУ, 2011. - С. 191.

5. Герасимова, Т. В. Получение экстрактов лекарственных растений [Текст] / Т. В. Герасимова, Е. А. Абакумова // Материалы XXXIV научно-технической конференции по итогам работы профессорско-преподавательского состава Северо-Кавказского государственного технического университета за 2010 год, Естественные и точные науки, технические и прикладные науки, том 1, Ставрополь, СевКавГТУ,

2011.-С. 191-192.

6. Герасимова, Т. В. Исследование влияния растительных экстрактов на процесс ферментации молока культурами молочнокислых микроорганизмов [Текст] / Т. В. Герасимова, А. Д. Лодыгин, Е. А. Абакумова // Сборник материалов международной научно-технической

конференции «Современные достижения биотехнологии», ч. 2. Ставрополь, СевКавГТУ, 2011.-С. 13-15.

7. Герасимова, Т. В. Йогуртные продукты с функциональными наполнителями [Текст] / Т. В. Герасимова, А. Д. Лодыгин, Е. А. Абакумова, Т. С. Ниценко, Д. Г. Олейник // Сборник материалов международной научно-технической конференции «Современные достижения биотехнологии», ч. 2. Ставрополь, СевКавГТУ, 2011. - С. 48-50.

8. Герасимова, Т. В. Некоторые аспекты использования экстрактов лекарственного растительного сырья в молочной промышленности [Текст] / Т. В. Герасимова, А. Д. Лодыгин, Е. А. Абакумова // Научно-практический многопредметный журнал «НаукаПарк», Ставрополь, 2011. -№2. —С. 34-37.

9. Герасимова, Т. В. Современные функциональные кисломолочные напитки [Текст] / Т. В. Герасимова, Д. Г. Олейник, Т. С. Ниценко, Е. А. Абакумова, А. Д. Лодыгин, И. А. Евдокимов // Материалы международной научно-практической конференции «Инновационные технологии - основа модернизации отраслей производства и переработки сельскохозяйственной продукции» — Волгоград : ИУНЛ ВолгГТУ, 2011.-С. 164-166.

Ю.Герасимова, Т. В. Резистентность молочнокислых микроорганизмов к экстрактам биологически активных веществ лекарственных растений [Текст] / Т. В. Герасимова, А. Д. Лодыгин, Е. А. Абакумова // научно-практический журнал «Вестник АПК Ставрополья». — 2011. — № 1.-С. 5-7.

11. Герасимова, Т. В. Применение экстрактов лекарственных растений в технологии кисломолочных напитков [Текст] / Т. В. Герасимова, И. А. Евдокимов, А. Д. Лодыгин, Е. А. Абакумова, Д. В. Харитонов // Молочная промышленность. - 2012. - № 2. - С. 72—73.

Подписано в печать 05.04.2012

Формат 60x84/16. Гарнитура Times New Roman Бумага офсетная. Печать трафаретная Усл. печ. л. 1,4. Уч.-иэд. л. 0,74. Тираж 100 экз. Заказ № 12044.

ООО «Ставропольское издательство «Параграф» 355017, г. Ставрополь, ул. Мира, д. 278 «Г» тел.: 8(8652) 24-55-54

Отпечатано в ООО «Ставропольское издательство «Параграф»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Северо-Кавказский государственный технический университет

Герасимова Татьяна Владимировна

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЭКСТРАКТОВ, ОБОГАЩЕННЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

Специальность - 05.18.04 - Технология молочных, мясных и рыбных продуктов и холодильных производств

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

УДК 637.146

61 12-5/3424

На правах рукописи

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор, академик М АХ Евдокимов И. А.

Ставрополь - 2012

Перечень основных аббревиатур и специальных сокращений,

используемых в диссертации:

НАССР (ХАССП) - Hazard Analysis Critical Control Points (Система

контроля технологического процесса); БАВ - Биологически активные вещества

Б АД - Биологически активная добавка

БГКП - Бактерии группы кишечной палочки;

ВНИМИ - Всероссийский научно-исследовательский институт

молочной промышленности; ВНИИМС - Всероссийский научно-исследовательский институт

маслодельной и сыродельной промышленности; ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения;

ГНУ ВНИМИ Государственное научное учреждение

Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности ГОСТ - Государственный стандарт;

ГОСТ Р - Государственный стандарт Российской Федерации;

ГФ XI - Государственная фармакопея выпуск XI

КемТИПП - Кемеровский технологический институт пищевой

промышленности КМАФАнМ - Количество мезофильных аэробных и

факультативно-анаэробных микроорганизмов;

- Колониеобразующие единицы;

- Массовая доля жира;

- Лицензионное соглашение

- Молочный комбинат;

- Методическое указание;

- Научно-исследовательский институт;

- Научно-производственное объединение;

- Открытое акционерное общество;

- Общество с ограничен ной ответственностью;

- Общество с ограниченной ответственностью «Медицинский научно-производственный комплекс»

РАМН - Российская академия медицинских наук;

РФ - Российская Федерация;

СевКавГТУ - Северо-Кавказский государственный технический

университет; СВ - Сухие вещества;

КОЕ м. д. ж.

ЛС

МК

МУК

НИИ

НПО

ОАО

ООО

ООО МНПК

ПК

СМИ

сто

США ТУ

ФАО (FAO)

ФГУП НИИКИМ

ЦИНАО ЦНТИ

Персональный компьютер; Средства массовой информации; Стандарт организации; Соединенные Штаты Америки;

Технические условия;

IТродовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (Food and agriculture organization of the United Nations); Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно - исследовательский институт комплексного использования молока»; Центральный научно - исследовательский институт агрохимического обслуживания; Центр научно-технической информации.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 7

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 9

1.1 Современные технологии кисломолочных продуктов диетического

и профилактического назначения и направления их совершенствования д

1.2 Характеристика, свойства и химический состав растительного сырья ] g

1.2.1 Биологически активные вещества растительного сырья 18

1.2.2 Референция объектов растительного сырья 21

1.3 Методы получения экстрактов биологически активных веществ из

растительного сырья и их использование в технологии продуктов функционального питания 31

1.3.1 Теоретические основы процесса экстрагирования 31

1.3.2 Применение растительных экстрактов в технологии продуктов функционального питания 35

1.4 Обоснование выбранного направления и задачи исследований 42 ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 44

2.1. Организация работы 44

2.2. Методы исследований 47

2.3. Обработка результатов исследований 49 ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ЭКСТРАГИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ 51

3.1. Обоснование выбора экстрагента 5 \

3.2 Обоснование выбора композиций растительного сырья для

получения экстрактов 54

3.3 Исследование влияния технологических факторов на процесс получения водных экстрактов 55

3.4 Оптимизация параметров экстрагирования биологически активных веществ из растительного сырья 61

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЭКСТРАКТОВ НА ПРОЦЕСС ФЕРМЕНТАЦИИ МОЛОКА КУЛЬТУРАМИ МОЛОЧНОКИСЛЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ И БИФИДОБАКТЕРИЙ 72

4.1 Теоретические предпосылки использования экстрактов в технологии кисломолочных продуктов 72

4.2 Изучение влияния растительных экстрактов на развитие молочнокислых микроорганизмов 73

4.3 Влияние дозы вносимых растительных экстрактов на процесс сквашивания 77

4.4 Влияние количества вносимой закваски на процесс сквашивания 90

4.5 Изучение процесса сквашивания молока с добавлением растительных экстрактов и различной массовой доли жира 94

4.6 Изучение влияния стабилизатора консистенции и вкусоароматических наполнителей на органолептические показатели кисломолочных напитков

с экстрактами 93

4.7 Исследование хранимоспособности кисломолочных напитков с экстрактами растительного сырья 106 ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ, ОБОГАЩЕННЫХ БАБ РАСТИТЕЛЬНЫХ ЭКСТРАКТОВ 109

5.1. Обоснование технологических параметров производства кисломолочных напитков 109

5.2. Технологический регламент и аппаратурное оформление получения кисломолочных напитков 110

5.3. Анализ экономической эффективности производства кисломолочных напитков с экстрактами БАВ растительного сырья 122

5.4. Качество и безопасность проектируемых продуктов 124

5.4.1 Выбор критических контрольных точек технологического

процесса производства напитков 130

Выводы |зз

Список использованных источников 135

Приложения 151

ВВЕДЕНИЕ

По данным института питания РАМН у большинства населения России выявлены нарушения полноценного питания, обусловленные как неблагоприятной экологической обстановкой, недостаточным потреблением пищевых веществ, так и нарушением их пищевого статуса, т. е. дефицитом потребления растительных жиров, полиненасыщенных жирных кислот, фосфолипидов, полноценных белков, витаминов, антиоксидантов, минеральных веществ [11, 61, 84, 98].

Создание и включение в рацион питания человека новых пищевых фу нкциональн ых и комбинированных продуктов позволит повысить защитные функции организма и нормализовать его пищевой статус [11, 32, 84, 120, 122]. В последнее время этим вопросам уделяется большое внимание [41, 50, 59]. Все большее значение приобретают комбинированные кисломолочные продукты с применением растительного сырья [10, 17, 19, 119, 121].

Растения издавна используются как для лечения, так и для профилактики многих заболеваний, в том числе таких широко распространенных, как сердечно-сосудистые нарушения, желудочно-кишечные, нервные, кожные и другие болезни различного происхождения [30]. Популярность использования растительного сырья в кисломолочных продуктах заключается в широком спектре биологически активных веществ входящих в их состав. Такими веществами являются витамины, флавоноиды, антиоксиданты, дубильные вещества, макро- и микроэлементы. Использование в производстве современных молочных продуктов биологически активных веществ природного происхождения является перспективным направлением, так как все больше людей начинают заботиться о своем здоровье, ведут здоровый образ жизни, это становится модно и престижно [57, 86, 125]. И люди ищут способы поддержания и сохранения здоровья. Одним из таких способов является здоровое питание. Все чаще люди обращаются к растениям, как к безопасной альтернативе

химически синтезированных препаратов.

Сочетание молочнокислой микрофлоры и биоактивных веществ растительного происхождения позволит значительно расширить гамму функциональных продуктов.

Теоретические и практические основы создания комбинированных продуктов изложены в трудах Голубевой Л. В., Захаровой Л. М., Зобковой 3. С., Курчаевой Е. Е., Мельниковой Е. И., Полянского К. К., Тихомировой Н. А., Хамагаевой И. (;., Харитонова В. Д., Храмцова А. Г., Gordon Т., Ruliland P., Sack Н. и других отечественных и зарубежных ученых. Объем производства комбинированных продуктов постоянно растет, вследствие того, что развитие данного направления позволяет экономить дефицитные ресурсы, повысить пищевую и биологическую ценность получаемых продуктов и значительно расширить ассортимент. Следовательно, исследования направленные на создание комбинированных продуктов, является перспективным, вследствие актуальной проблемы истощения традиционных пищевых ресурсов.

Целью работы является изучение закономерностей экстракции биологически активных веществ из растительного сырья и их применения в технологии получения кисломолочных напитков.

На защиту выносятся следующие основные положения и результаты работы:

• математические модели и оптимальные параметры процесса экстрагирования БАВ из растительного сырья;

• оптимальные технологические параметры процессов ферментации молока с добавлением растительных экстрактов культурами молочнокислых

микроорганизмов;

«рецептуры и технология кисломолочных напитков с экстрактами растительного сырья;

• результаты исследований свойств инновационных напитков функционального назначения, их экологическая и экономическая оценка.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Современные технологии кисломолочных продуктов диетического и профилактического назначения и направления их совершенствования

Питание как потребление и усвоение пищевых продуктов, наряду с движением, уровнем и параметром технической активности человека в его социальной нише, составляют комплекс жизненно необходимых условий для функционирования и развития биологических систем его внутренней среды.

В последнее время всё большее внимание уделяется разработке технологий новых молочных продуктов, которые относятся к категории функциональных. Вместе с тем использование синтетических и химически созданных нутриентов всё менее отвечает запросам потребителей [51]. Как показывает обширный мировой и отечественный опыт, наиболее эффективный и экономически доступный путь улучшения обеспеченности населения микронутриентами в общегосударственном масштабе -дополнительное обогащение ими продуктов питания массового потребления до уровня, соответствующего физиологическим потребностям человека [142]. В связи с этим остается актуальной разработка новых низкокалорийных кисломолочных продуктов функционального питания. К прогрессивным технологиям наполнения рациона недостающими нутриентами относится совместное применение сырья животного и растительного происхождения [52]. Важно при разработке продуктов здорового питания использовать натуральные ингредиенты. Показательно, что в Японии при проектировании функционального питания используют продукты «естественного происхождения». И, возможно, реализация этого принципа в совокупности с другими составляющими рациона обеспечивает им самую высокую продолжительность жизни.

По данным РАМН, почти 90 % населения РФ в той или иной степени страдает дисбактериозами. Причиной дисбактериоза является целый

комплекс неблагоприятных внешних воздействий: прием антибиотиков, различные соматические инфекционные заболевания, стрессовые ситуации, большие физические нагрузки, неблагоприятная экологическая обстановка, социальные факторы, возраст и т.д. [4].

Комплексное лечение при дисбактериозах кишечника может включать применение сорбентов, ферментов, противовоспалительных препаратов, витаминов, фитопрепаратов, диетическое питание, содержащее бифидогенные факторы (олигосахариды, овощи, фрукты, лактулозу, лактозу и др.), иммуностимулирующую терапию, рациональную антимикробную, фаго- и бактериотерапию и др. [59].

Сложившиеся реалии в России, а именно деградация здоровья населения, обуславливают необходимость создания функциональных продуктов, предназначенных для повышения защитных сил организма [31]. При разработке продуктов функционального питания широко используются микроорганизмы, способные развиваться в желудочно-кишечном тракте человека и оказывать положительное влияние на иммунную систему [125].

Поддержание микрофлоры кишечника может осуществляться за счет пре- и пробиотиков - живых микроорганизмов или синтезируемых ими продуктов. В первую очередь это фармацевтические формы биологических препаратов и биологически активные добавки к пище (БАД); во-вторых, натуральные пищевые продукты, полученные с использованием различных микроорганизмов, чаще всего бифидо - и лактобактерий. Бифидобактерии -одни из преобладающих представителей нормальной микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека [151]. Они играют важную роль в защите организма человека от колонизации патогенными и условно-патогенными микроорганизмами, в поддержании его нормального иммунного статуса, а также оптимизируют процессы пищеварения [159]. Положительное воздействие бифидобактерии на пищеварение обусловлено их способностью утилизировать моно- и дисахариды, а также комплексные углеводы, которые обычно не перевариваются в тонком кишечнике [149, 150,

153]. Под пребиотиками понимают частично или полностью неперевариваемые компоненты пищи, которые избирательно стимулируют рост и/или метаболизм одной или нескольких групп микроорганизмов, обитающих в толстой кишке и обеспечивающих нормальный состав кишечного микробиоценоза [152, 160].

По мнению большинства исследователей, пребиотическими свойствами обладает довольно широкий спектр веществ: олигосахариды (лактулоза, галакто-, фрукто-, изомальтоолигосахариды), полисахариды (пектины, декстрин, инулин и др.), моносахариды и спирты, пептиды, отдельные витамины и их производные (пантотеновая кислота, р-каротин), растительные и микробные экстракты и т.д. [150, 155].

Во многих странах мира отмечается рост потребления кисломолочных продуктов, обладающих пробиотическими свойствами, что обусловлено их пищевой ценностью и оздоровительным эффектом, оказываемым на организм человека. Можно выделить ряд следующих характерных направлений позитивного воздействия специализированных молочных продуктов на организм человека:

• физиология же лу дочно-кишечного тракта и состояние кишечной микрофлоры;

• оптимизация состояния иммунной и сердечно-сосу дистой систем;

• сохранение и корректировку требуемого уровня глюкозы, триацилглицериновв крови;

• снижение уровня соединений, обладающих оксидангной активностью [126, 130].

Особой популярностью в последние годы пользуются кисломолочные напитки. Это главным образом результат их высокой пищевой ценности, а так же диетических, лечебных и вкусовых свойств. Одним из основных факторов, повлиявших на рост объемов производства кисломолочных напитков, является возможность модифицирования - состав напитков можно изменять в зависимости от требований и вкусовых свойств: малокалорийные,

с пониженным содержанием лактозы, с добавлением витаминов, белка, пищевых волокон, пребиотиков и пробиотиков [6, 7, 62, 78, 81, 89, 90, 91, 92, 93, 95, 104, 143, 158].

В связи с этим разрабатываются новые технологии комбинированных кисломолочных напитков с применением пробиотических микроорганизмов и различных биологически активных добавок [112, 118].

За последние годы разработаны рецептуры и технологии комби нированных продуктов питания с применением растительных компонентов, близких или аналогичных по своим вкусовым достоинствам кисломолочным продуктам. Условием стабильного спроса потребителей на новые виды молочных продуктов, в том числе комбинированных, является не только их высокая: пищевая и биологическая ценность, но и хорошие органолептические показатели. Создание молочных продуктов с использованием нетрадиционного сырья с технологической точки зрения сводится к включению в рецептуру обогатителей. В Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности разработана принципиальная технологическая схема переработки плодов шиповника с максимальным сохранением лечебно-профилактических свойств [85].

Например, в Восточно-Сибирском государственном технологическом университете разработана технология кисломолочных бифидосодержащих продуктов с овсяной и рисовой мукой. В ходе исследований выявлены бифидогенные свойства растительных добавок, подобрана их оптимальная доза, позволяющая получить полноценные биопродукты, содержащие значительное количество жизнеспособных клеток бифидобактерий, изучены сроки хранения. Установлено, что как овсяная, так и рисовая мука положительно влияют на вкус и консистенцию разработанного биопродукта [123, 124].

Во Владивостокском государственном медицинском университете разработан пребиотический продукт - кефирный напиток на основе традиционной исходной смеси с добавкой морской капу�