Биологически активные добавки, используемые в производстве кисломолочных напитков и их влияния на заквасочные культуры
Введение
Питание является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье населения. Правильное питание способствует профилактике заболеваний, продлению жизни, повышению работоспособности и создает условия для адекватной адаптации к окружающей среде [7, 62,83].
Структура питания населения Российской Федерации в последние годы характеризуется продолжающимся снижением потребления наиболее биологически ценных продуктов, таких как молоко и молочные продукты, фрукты, овощи, яйца, рыба, мясо, растительное масло. При этом увеличивается потребление хлеба и картофеля. В фактическом питании отмечаются несбалансированность по белкам, жирам и углеводам, дефицит полноценных белков, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов, микроэлементов при избыточном потреблении углеводов [34].
Среди
различных групп продуктов
Поэтому одно из важных направлений работы отечественной молочной промышленности по расширению ассортимента продукции - разработка новых кисломолочных напитков, обогащенных незаменимыми питательными веществами, а также биологически активными добавками.
К таким продуктам могут быть отнесены получившие в последние годы широкое распространение в нашей стране и за рубежом комбинированные продукты на молочной основе.
Наряду
с этим разрабатывается приоритетное
направление в производстве концентратов
и напитков - напитки функционального
назначения, полученные путем подбора
их рецептурных смесей, а также дополнительного
обогащения микронутриентами [
Таким
образом, в последние годы наметилась
тенденция к производству функциональных
продуктов питания [20]. Они различаются
разнообразным составом, однако единство
ассортимента основано на целенаправленном
использовании молока и сырья немолочного
Желание
производителей улучшить органолептические
свойства, обеспечить безопасность и
рентабельность продуктов, соблюсти оригинальную
фирменную маркировку приводит к
изменению традиционных способов производства,
рационализации состава, выработке
комбинированных молочных продуктов
с добавлением немолочных компонентов
и применением различных
В настоящее время в РФ замечается тенденция улучшения качества продукта, что регламентируется требованиями Федеральных законов таких как закон «О техническом регулировании», закон «О качестве и безопасности» и закон «О защите прав потребителей» [1, 2, 3].
Во
всём мире наблюдается устойчивая тенденция
увеличения объёмов производства и
потребления продуктов
1 КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА КИСЛОМОЛОЧНФЫХ НАПИТКОВ
Кисломолочные продукты — это молочные продукты, вырабатываемые сквашиванием молока или сливок чистыми культурами молочнокислых бактерий с добавлением или без добавления дрожжей и уксуснокислых бактерий. Кисломолочные продукты обладают диетическими и лечебными свойствами, которые обусловлены содержанием молочной кислоты, подавляющей развитие гнилостных бактерий в человеческом организме, богатым витаминным составом, так как многие витамины синтезируются микрофлорой закваски. Кисломолочные продукты усваиваются легче по сравнению с молоком за счет частичного распада основных компонентов (белков, лактозы) при молочнокислом брожении, а также активного воздействия молочной кислоты на секреторную деятельность пищеварительного тракта. Кисломолочные продукты относятся к продуктам биотехнологии.
Кисломолочные
продукты объединены в три основные
группы: кисломолочные напитки; сметана;
творог и творожные изделия. Эти
продукты играют особую роль в питании,
так как кроме высокой пищевой
ценности имеют большое лечебно-
Кисломолочный
напиток— получают путем сбраживания
лактозы (молочного сахара), содержащегося
в молоке коров, овец, коз, кобылиц, самок
буйволов, верблюдов.
Кисломолочные напитки делятся на две
группы: не содержащие спирта и содержащие
его.
Первые
получают путем заквашивания молока при
помощи культур молочнокислых бактерий
(палочек, стрептококков), а вторые — с
использованием заквасок, содержащих
молочнокислые бактерии и дрожжи.
Кисломолочные напитки, содержащие спирт, обладают тонизирующим действием, а диоксид углерода (углекислый газ) придает им освежающий вкус. Слабоалкогольные молочнокислые напитки готовят на заквасках, вызывающих молочнокислое и спиртовое брожение.
Кисломолочные напитки по характеру брожения подразделяют на две группы: напитки, получаемые путем только молочнокислого брожения (простокваши, ацидофильное молоко, йогурт и др.), и напитки, вырабатываемые в результате смешанного молочнокислого и спиртового брожения (кефир, кумыс, ацидофильно-дрожжевое молоко и др.).
Классификация кисломолочн
В зависимости от характера биохимических процессов, происходящих при брожении, кисломолочные продукты подразделяют на:
- продукты гомоферментативного брожения (при их изготовлении протекает только один вид брожения — молочнокислое): простокваши, йогурты, ацидофильные продукты, сметана, творог и творожные изделия;
- продукты гетероферментативного (смешанного) брожения (при их изготовлении протекают одновременно 2 вида брожения — молочнокислое и спиртовое): кефир, кумыс.
Кисломолочные
напитки в диетическом
Высокая
усвояемость кисломолочных
Диетические и лечебные свойства кисломолочных напитков во многом объясняются благоприятным воздействием на организм человека молочнокислых бактерий и веществ, образующихся в результате их жизнедеятельности при сквашивании молока (молочной кислоты, углекислого газа, спирта, витаминов, антибиотиков и др.).
Усвояемость кисломолочных напитков повышается за счет частичной пептонизации в них белков, т. е. распада их на более простые соединения. Кроме того, в продуктах, полученных в результате смешанного молочнокислого и спиртового брожения, белковый сгусток пронизывают мельчайшие пузырьки углекислого газа, благодаря чему он более доступен воздействию ферментов пищеварительного тракта.
Кисломолочные напитки обладают приятным, слегка освежающим и острым вкусом, возбуждают аппетит и тем самым улучшают общее состояние организма. Кисломолочные напитки, полученные спиртовым брожением, обогащенные незначительным количеством
спирта
и углекислотой, улучшают работу дыхательных
и сосудодвигательных центров, слегка
возбуждают центральную нервную
систему. Все это повышает приток
кислорода в легкие, активизирует
окислительно-
Установлено, что в результате молочнокислого и спиртового брожения содержание большинства основных витаминов в кисломолочных напитках возрастает. Поэтому при регулярном употреблении их в пищу укрепляется нервная система.
Лечебные свойства кисломолочных напитков основаны на бактерицидном действии молочнокислых микроорганизмов и дрожжей по отношению к возбудителям некоторых желудочно-кишечных заболеваний, туберкулеза и других болезней, а также на благотворном влиянии на организм веществ, входящих в состав этих продуктов. Бактерицидные свойства кисломолочных напитков связаны с антибиотической активностью развивающихся в них бактерий и дрожжей, которые в результате жизнедеятельности вырабатывают следующие антибиотики: низин, лактолин, диплококцин, стрептоцин и др. Эти антибиотики оказывают на некоторые микроорганизмы бактерицидное (убивают) и бактериостатическое (подавляют жизнедеятельность) действие.
Основа
всех кисломолочных напитков – это
молоко. Молоко — один из важнейших
продуктов питания человека. Молоко
и великое множество молочных
продуктов вносят разнообразие в
питание, улучшают вкус, повышают питательность
нашей пищи и имеют огромное диетическое
и целебное значение. Молоко незаменимо
для питания истощенных, утомленных
и ослабленных людей. Оно повышает
сопротивляемость организма и нормализует
обмен веществ.
К кисломолочным
напиткам относятся простокваша —
этот напиток, вырабатывается из пастеризованного
молока путем сквашивания его закваской,
приготовленной на чистых культурах молочнокислых
растений. В зависимости от культур молочнокислых
бактерий различают простоквашу обыкновенную,
мечниковскую, южную, украинскую (ряженка),
ацидофильную и варенец. Обыкновенную
простоквашу готовят на чистых культурах
молочнокислых стрептококков; она имеет
нежный сгусток с освежающим, приятным,
слабокислым вкусом.
Простоквашу вырабатывают разных видов в зависимости от состава бактериальной закваски и технологии производства:
- обыкновенная простокваша вырабатывается из цельного или обезжиренного молока, сквашенного чистыми культурами молочнокислых стрептококков;
- мечниковская простокваша — из молока или молочной смеси, сквашенной чистыми культурами молочнокислых стрептококков и болгарской палочки;
- ацидофильная — из молока, сквашенного чистыми культурами молочнокислых стрептококков и ацидофильной палочки;
- южная — из молока, сквашенного чистыми культурами термофильных молочнокислых стрептококков и болгарской палочки с добавлением дрожжей, сбраживающих лактозу;
Кефир — продукт смешанного брожения (молочнокислого и спиртового), который получают путем сквашивания пастеризованного молока закваской на основе кефирного грибка. Специфический острый, освежающий вкус кефира обусловлен сочетанием молочной кислоты, накапливающейся в результате молочнокислого брожения, спирта и углекислоты, накапливающихся в результате спиртового брожения. Кефир обладает диетическими и лечебными свойствами: нежирный кефир способствует выведению жидкости из организма (полезен при заболеваниях почек, сердца, сахарном диабете), однодневный и двухдневный кефир оказывает на кишечник послабляющее действие. Новые виды био-кефиров ("Бифидок", "Бифилин", "Биомакс", "Бифилайф" и др.) содержат различные виды бифидобактерий, обладают повышенными лечебно-профилактическими свойствами: нормализуют работу желудочно-кишечного тракта, обеспечивают профилактику дисбактериозов и аллергий, способствуют повышению иммунитета. Выпускают кефир 1; 2,5; 3,2%-ной жирности, нежирный, Таллинский (1% и нежирный), фруктовый (1 и 2,5%-ной жирности), био-кефиры (1%, 3,2%-ной жирности, содержащие бифидобактерии) и др.
Варенец: кисломолочный
продукт, изготовляемый сквашиванием
молока с добавлением или без добавления
молочных продуктов, предварительно подвергнутого
стерилизации или термообработке при
температуре (97 ± 2) °С до достижениия специфических
органолептических показателей, заквасочными
микроорганизмами термофильных молочнокислых
стрептококков, при этом общее содержание
заквасочных микроорганизмов в готовом
продукте в конце срока годности составляет
не менее 107 КОЕ в 1 г продукта [13] .
Варенец готовят из стерилизованного молока,
выдержанного при высокой температуре
в течение 2—3 ч. (томленого). Варенец имеет
плотную, слегка вязкую консистенцию,
кисловатый вкус со сладковатым привкусом
томленого молока, кремовый цвет.
Ряженка : кисломолочный
продукт, изготовляемый сквашиванием
топленого молока с добавлением или без
добавления молочных продуктов заквасочными
микроорганизмами термофильных молочнокислых
стрептококков с добавлением или без добавления
болгарской молочнокислой палочки, при
этом общее содержание заквасочных микроорганизмов
в готовом продукте в конце срока годности
составляет не менее 107 КОЕ в 1 г продукта
[13] .
Ряженка, или украинская простокваша,
кремового цвета, по вкусу и консистенции
напоминает сметану, но имеет своеобразный
вкус. Сладковатым привкусом напоминает
томленое молоко. Жирность ряженки 6 %.
Для приготовления ее применяют чистые
культуры молочнокислого стрептококка.
Калорийность ряженки значительно выше
калорийности простокваши других разновидностей.
Йогурты —
это кисломолочные продукты с повышенным
содержанием сухих обезжиренных веществ молока, которые получают сквашиванием
молока или молочной смеси чистыми культурами
термофильных молочнокислых стрептококков
и болгарской палочки. Вырабатывают также
био-йогурты, содержащие активные бифидобактерии.
Различают йогурты в зависимости от содержания
жира (молочные — 1%, 1,4%, 1,5%, 2,5%;
сливочные — 4,7%, 8%, 10%), режима термической
обработки ("живые" йогурты — не подвергнутые
жесткой термической обработке и содержащие
живые клетки микроорганизмов, и "неживые"
— подвергнутые жесткой термической обработке,
при которой микрофлора закваски погибает),
а также от вида используемых вкусовых
и ароматических добавок (фруктовые, ягодные
и др.).
Мацони, мацун, катык — по сути это
разные названия примерно одного и того
же вида южного кислого молока, вырабатываемого
из коровьего, буйволиного, овечьего, верблюжьего
или козьего молока. Молоко заквашивают
при повышенных температурах (48—55 °С)
и сквашивают в устройстве, сохраняющем
тепло.
Джугурт вырабатывают на Северном Кавказе
(преимущественно в Кабардино-Балкарии).
Это отжатое кислое молоко, внешне похожее
на сметану или пасту. Жира в нем 12 —13 %,
а воды не более 70 %. Из такого отжатого
кислого молока готовят различные блюда.
Его можно хранить длительное время для
потребления в зимние месяцы в виде сметанообразного
продукта «брнацмацун».
Курунга — это кисломолочный напиток,
широко распространенный в Северо-Восточной
Азии у бурятов, монголов, тувинцев и других
народов. Способ приготовления курунги
известен из глубокой древности. Для монголов
и тувинцев, которые вели полукочевой
образ жизни, летом курунга представляла
собой один из важнейших продуктов. Готовят
курунгу посредством двойной ферментации
— молочнокислой и спиртовой. Содержание
алкоголя обычно не превышает 1 %.
Айран: кисломолочный
продукт смешанного молочнокислого и
спиртового брожения, изготовляемый с
использованием заквасочных микроорганизмов
термофильных молочнокислых стрептококков,
болгарской молочнокислой палочки и дрожжей,
с последующим добавлением или без добавления
воды, при этом содержание молочнокислых
микроорганизмов в готовом продукте в
конце срока годности составляет не менее
107 КОЕ в 1 г продукта, а дрожжей не
менее 104 КОЕ в 1 г продукта [13] . Айран — очень распространенный
напиток у народов Средней Азии, на Кавказе,
в Татарии, Башкирии. Готовят из коровьего,
козьего, овечьего молока. Несколько похож
на кумыс (при приготовлении используется
молочнокислая и спиртовая ферментация).
У некоторых народов нашей страны под
словом «айран» подразумевается прохладительный
напиток, представляющий собой смесь кислого
молока с водой. Узбекский рецепт, например,
предусматривает разбавление простокваши
холодной переваренной водой в соотношении
1 : 1, после чего напиток разливают в стаканы
со льдом.
К числу наиболее молодых кисломолочных напитков относятся ацидофильные напитки.
Ацидофилин : кисломолочный продукт, изготовляемый с использованием заквасочных микроорганизмов ацидофильной молочнокислой палочки, лактококков и закваски, приготовленной на кефирных грибках, в равных соотношениях, при этом общее содержание заквасочных микроорганизмов в готовом продукте в конце срока годности составляет не менее 107 КОЕ в 1 г продукта [13] .
Ацидофильная
палочка, которая используется для
приготовления ацидофилина и
других ацидофильных напитков,— одна
из разновидностей молочнокислых бактерий.
Она не разрушается под действием
пищеварительных соков. Для приготовления
ацидофилина используют равные количества
ацидофильной палочки, молочнокислого
стрептококка и кефирных грибков. Получается
тягучий напиток слегка острого вкуса.
Ацидофилин выпускают сладкий, добавляя
сахар. В эту же группу напитков входит
ацидофильное молоко и ацидофильно-дрожжевое
молоко. Как и другие кисломолочные напитки,
эта группа — ацидофилин, ацидофильное
и ацидофильно-дрожжевое молоко— ценный
продукт для питания детей, взрослых и
пожилых.
2 ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАКВАСОЧНЫХ КУЛЬТУР МИКРООРГАНИЗМОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ПРОИЗВОДСТВЕ КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ
Намерение Росcии войти в ВТО, поиск новых рынков сбыта, создание благоприятных условий производства и экспорта ставят перед молочной промышленностью задачи по повышению качества и безопасности продукции, увеличению сроков ее хранения и снижению себестоимости. Эти проблемы невозможно решить без использования надежных и качественных заквасок (заквасочные культуры), которые среди прочих ингредиентов для молочной промышленности и обеспечивают указанные показатели.
Заквасками называют чистые культуры или смесь культур микроорганизмов, используемые при изготовлении кисломолочных продуктов.
Закваска создаёт первичную микрофлору кисломолочных продуктов. При благоприятных условиях микроорганизмы, внесённые в молоко с закваской, развиваются, образуя вторичную микрофлору. К молочной микрофлоре относятся молочнокислые стрептококки, молочнокислые палочки (в том числе ацидофильная) и дрожжи. Использование этих микроорганизмов в различных сочетаниях позволяет получать большое число видов кисломолочных продуктов. Кроме того, комбинируя различные штаммы в пределах одного и того же вида, получают лучшего качества продукты, с более выраженным ароматом и вкусом. Такие продукты обладают диетическими свойствами. Поэтому при производстве заквасок используют культуры, содержащие несколько видов и штаммов микроорганизмов [22].
На
предприятиях молочной отрасли закваски
готовят путём сквашивания
Закваски для кисломолочных продуктов, кроме кефирной, готовят на чистых культурах микроорганизмов. Кефирную закваску приготовляют на естественной симбиотической закваске (кефирных грибках). Кисломолочные продукты вырабатывают с использованием заквасок, содержащих ту или иную микрофлору или смесь культур [23].
Закваски,
выращиваемые в специальных научно-
Различают одноштаммовые закваски, состоящие из одного штамма микроорганизма, многоштаммовые – из нескольких штаммов одного вида и смешанные закваски, в состав которых входят многие штаммы разных видов микробов [43].
Применение заквасок прямого внесения является новым направлением в использовании заквасок. Это позволяет не только облегчить стадию сквашивания, но и получить необходимые органолептические свойства продукта за счёт улучшения микробиологических показателей и отсутствия постокисления. Увеличение или уменьшения объёма заквашиваемой смеси зависит от вида продукта и требуемых дозировок внесения [40].
Сухие закваски приготовляют на основе бактериальной массы (из бактериального концентрата) или высушиванием комбинаций культур бактерий в защитной среде. Сухие закваски, приготовленные на основе бактериальной массы, по составу микрофлоры кишечника идентичны сухому бактериальному концентрату и отличаются от него лишь по количеству клеток молочных бактерий. Они содержат примерно в 100 раз меньше бактериальных клеток, чем бактериальный концентрат, из-за большего разведения бактериальной массы защитной средой [43].
В соответствии с классификацией бактерий молочнокислые бактерии
относятся к царству прокариот, отделу скотобактерий, классу истинных
бактерий (Eubacteriales), к семействам Streptococcaceae (молочнокислые
стрептококки) и Lactobacillaceae (молочнокислые палочки).
К семейству Streptococcaceae относятся род Streptococcus и Leuconostoc.
Молочнокислые бактерии рода Streptococcus широко используются при производстве творога, сметаны, кисломолочных напитков и других
продуктов. Этот род объединяет виды: Streptococcus lactis, Streptococcus
cremoris, Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus, Streptococcus thermophilus. Все молочнокислые стрептококки грамположительные, имеют клетки шаровидной формы, располагаются в зависимости от вида попарно, короткими и длинными цепочками.
Из рода Leuconostoc только Leuconostoc cremoris, Leuconostoc lactis и
Leuconostoc dextranicum используются в молочной промышленности. Эти
бактерии, как и стрептококки, имеют шарообразные клетки, соединенные в
пары или цепочки. Многие представители рода Leuconostoc образуют
капсулы, поэтому при их развитии на сахаросодержащих средах образуется
слизь.
Все молочнокислые бактерии вызывают молочнокислое брожение – сбраживают лактозу и глюкозу до молочной кислоты. Особенностью молочнокислых бактерий является наличие у них ферментов: (-галактозидазы, осуществляющей гидролиз лактозы до глюкозы и галактозы, и лактатдегидрогеназы, восстанавливающей пировиноградную кислоту,
образующуюся при гликолизе, в молочную кислоту. В зависимости от вида
возбудителя
различают две формы
гомоферментативное и гетероферментативное.
При гомоферментативном молочнокислом брожении конечным продуктом является молочная кислота
К возбудителям гомоферментативного молочнокислого брожения относятся
следующие молочнокислые бактерии: Streptococcus lactis, Streptococcus
cremoris, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus,
Lactobacillus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus
helveticus, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum.
При гетероферментативном молочнокислом брожении образуется целый ряд конечных продуктов (молочная, янтарная, уксусная кислоты, этиловый спирт, диоксид углерода, молекулярный водород)
Возбудителями гетероферментативного молочнокислого брожения являются: Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus, Lactobacillus
brevis, Lactobacillus fermentum, все виды рода Leuconostoc.
Молочнокислые бактерии обладают различной ферментативной активностью при сбраживании лактозы. Наиболее активными кислотообразователями являются Streptococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus.
Все молочнокислые бактерии факультативные анаэробы, ацидофилы.
Большинство молочнокислых бактерий мезофилы, т.е. оптимальная
температура для их развития 30°С. К термофилам (оптимальная температра 35-40°С) относятся следующие молочнокислые бактерии: Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus
lactis, Lactobacillus bulgaricus.
Молочнокислые бактерии очень требовательны к питательной среде. Они нуждаются в полном наборе аминокислот, витаминах группы В, компонентах нуклеиновых кислот (пуриновых и пиримидиновых основаниях). Естественным местообитанием молочнокислых бактерий являются поверхность растений, желудочно-кишечный тракт, молоко и молочные продукты, места разложения растительных остатков
Дрожжи – это высшие грибы, утратившие способность образовывать мицелий и превратившиеся в одноклеточные организмы
Относятся к надцарству эукариот, отделу истинных грибов, большинство дрожжей являются представителями двух классов: аскомицетов и дейтеромицетов. Кроме того, дрожжи делятся на спорогенные и

- Биологически активные добавки к пище. Сущность и перспективы применения
- Биологически активные добавки к пище. Сущность и перспективы применения
- Биологически активные и вспомогательные вещества, применяемые при изготовлении лечебно-косметических средств
- Биологически активные точки – особенные зоны коррекции организма
- Биологические и медицинские труды Авиценны
- Биологические и психологические модели отклоняющегося поведения
- Биологические и социальные потребности человека
- Биологическая продуктивность лесов
- Биологическая регуляция геохимической среды
- Биологическая рекультивация нарушенных земель
- Биологическая характеристика Escherihia
- Биологическая характеристика объекта в связи со средой обитания и образом жизни
- Биологически активные волокнистые материалы медицинского назначения
- Биологически активные добавки