Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 8
1.1, Проблемы в питании детского населения России 8
1.1.1. Обеспечение детей молочными продуктами 8
1.1.2. Обеспеченность рационов питания белками 10
1.1.3. Проблема дефицита микронутриентов 13
1.2, Теоретические аспекты создания продуктов для детей школьного возраста 19
1.2.1. Применение методов математического моделирования для проектирования рецептур пищевых продуктов 19
1.2.2. Потребность в питательных веществах школьников в возрасте 7-10 лет 21
1.2.4. Теория позитивного питания 27
1.2.5. Функциональные ингредиенты 28
1.2.6. Функциональные продукты 34
1.3. Прогнозирование нового продукта для школьного питания с функциональными свойствами 38
1.3.1. Молоко как ос нова для функциональных продуктов 39
1.3.2. Выбор функциональных пищевых добавок 45
1.4. Заключение по обзору литературы 52
2. Экспериментальная часть , 57
2.1. Объекты и методы исследований 57
2.1.1. Общие вопросы организации эксперимента 57
2.1.2. Стандартные и общепринятые методы исследований 59
2.1.3. Специальные методы исследований 62
2.1.4. Модификация известных методов 65
2.1.5. Разработка «Методики выполнения измерений определения натуральности меда в сгущенных молочных продуктах, кисломолочных напитках и йогуртах» 68
2.1.6. Методы обработки экспериментальных данных 72
2.2. Результаты исследований 73
2.2.1. Выбор и изучение функциональных свойств наполнителей нового продукта 73
2.2.2. Моделирование рецептуры продукта 80
2.2.3. Выбор способа внесения наполнителей 93
2.2.4. Сравнительная оценка заквасок Streptococcus salivarius subsp. thermophilus различных производителей 98
2.2.5. Подбор соотношения культур заквасок 102
2.2.6. Оценка состава и свойств продукта 109
2.2.7. Расчет себестоимости нового нежирного кисломолочного бифидопродукта с медом и тыквенным пюре 120
Выводы 122
Литература 124
Приложения 149
- Применение методов математического моделирования для проектирования рецептур пищевых продуктов
- Молоко как ос нова для функциональных продуктов
- Разработка «Методики выполнения измерений определения натуральности меда в сгущенных молочных продуктах, кисломолочных напитках и йогуртах»
- Сравнительная оценка заквасок Streptococcus salivarius subsp. thermophilus различных производителей
Введение к работе
Актуальность работы. Питание населения, особенно детей, является определяющим фактором в сохранении генофонда нации. Подрастающий детский организм нуждается в правильно организованном сбалансированном питании, которое обеспечивает нормальный рост и развитие ребенка, создает условия для его адекватной адаптации к окружающей среде, способствует профилактике заболеваний, повышению умственной и физической работоспособности.
В настоящее время ассортимент молочных продуктов, предназначенных для детей младшего школьного возраста, практически не сформирован.
Нарушения в структуре питания, чрезмерное употребление химических фармацевтических средств, особенно антибиотиков, увеличение концентрации канцерогенных веществ в окружающей среде приводят к ухудшению состояния здоровья детей, снижению сопротивляемости организма к инфекциям, стрессам и малым дозам радиации. При этом широкое распространение получают днсбактериоз кишечника и другие алиментарнозависимые заболевания, что зачастую становится причиной расстройства здоровья в более зрелом возрасте.
В странах с развитой молочной промышленностью в последние годы наметилась устойчивая тенденция создания кисломолочных бифидопродуктов и продуктов смешанного сырьевого состава. Комбинирование сырья животного и растительного происхождения в рецептурах биопродуктов позволяет компенсировать недостаток в организме тех или иных, в том числе пребиотических, веществ и способствует выведению из организма избыточного количества нежелательных элементов.
В основу рабочей гипотезы положено предположение о том, что подбор определенных натуральных наполнителей и изыскание оптимального сочетания растительных и молочных компонентов, а также рациональных режимов их обработки позволят получить специализированный продукт для младших
школьников, обогащенный защитными факторами и обладагощий радиопротекторными свойствами.
Цели и задачи исследования. Цель работы — разработка рецептуры и технологии бифидопродукта, обладающего радиопротекторными и синбиотическими свойствами, для питания детей младшего школьного возраста на основе молочного сырья с использованием натуральных наполнителей -пчелиного меда и тыквенного пюре. Для достижения поставленной цели были определены основные задачи исследования:
обосновать выбор компонентов для производства продукта;
изучить комплексообразуюшую способность тыквенного пюре и пчелиного меда по отношению к ионам тяжелых металлов;
изучить влияние концентрации пчелиного меда в молочной основе на его пребиотические свойства;
изучить влияние заквасок термофильного стрептококка различных производителей на структурно-механические свойства продукта;
выбрать оптимальное соотношение культур заквасок бифидобактерий и термофильного стрептококка;
определить оптимальную дозу пчелиного меда и тыквенного пюре в продукте и рассчитать его рецептуру;
разработать технологию нежирного кисломолочного бифидопродукта с медом и тыквенным пюре;
исследовать органолептические, физико-химические, структурно-механические, пребиотические и радиопротекторные свойства продукта;
изучить минеральный и аминокислотный состав нового продукта;
рассчитать полную себестоимость;
разработать метод определения натуральности пчелиного меда в кисломолочных продуктах;
разработать проект нормативной документации на продукт.
б Научная новизна работы.
Научно обоснована и экспериментально подтверждена рецептура и технология нового нежирного кисломолочного бифидопродукта с медом и тыквенным' пюре, обладающего синбиотическими и радиопротекторными свойствами, для детей школьного возраста.
Впервые предложен обобщенный комплексный параметр, учитывающий органолептические и ряд реологических свойств, который может быть использован в качестве критерия оптимизации при выборе варианта состава кисломолочных напитков.
Установлено, что применение термофильного стрептококка биофабрики г. Углича позволяет получить продукт с большей механической стабильностью, восстановлением структуры, влагоудерживающей способностью и меньшей потерей вязкости по сравнению с термофильным стрептококком, произведенным ГУП ВНИМИ-Сибирь РАСХН (г. Омск) и ГУП ПЭЗ РАСХН (г. Москва).
Выявлены и оценены пребиотические и радиопротекторные свойства натурального пчелиного меда, тыквенного пюре и нежирного кисломолочного бифидопродукта с медом и тыквенным пюре.
Установлено, что содержание амилолитических ферментов является критерием натуральности меда в молочных продуктах, содержащих мед.
Практическая значимость.
Разработана технология нежирного кисломолочного бифидопродукта с медом и тыквенным пюре, обладающего радиопротекторными и синбиотическими свойствами, и проект нормативной документации на продукт.
Разработана «Методика выполнения измерений определения натуральности меда в сгущенных молочных продуктах, кисломолочных напитках и йогуртах колориметрическим методом», имеющая свидетельство об аттестации № 01 от 25.12.2000, выданное Вологодским ЦСМ, и
зарегистрированная в Федеральном реестре МВИ под регистрационным кодом ФР. 1.31.2002.00584.
Результаты работы используются в учебном процессе по дисциплинам «Экология и охрана окружающей среды», «Методы исследования свойств сырья и молочных продуктов», в курсовом и дипломном проектировании студентов, обучающихся по специальности 271100 «Технология молока и молочных продуктов».
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на 1-ом Международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (г. Москва), на научно-практических конференциях ВНИИМС (г. Углич 2001-2002 г. г.), международной конференции, посвященной 90-летию ВГМХА, «Научные и практические аспекты совершенствования традиционных и разработки новых технологий молочных продуктов» (г. Вологда), на VI международном симпозиуме «Современная техника и новые молочные продукты» (г. Вологда).
Публикации. По материалам диссертационных исследований опубликовано 11 печатных работ.
Структура и объем диссертации.
Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка литературы (256 источников) и приложений. Основное содержание изложено на 123 страницах машинописного текста. Диссертация содержит 27 таблиц и 14 рисунков.
Применение методов математического моделирования для проектирования рецептур пищевых продуктов
Молоко и молочные продукты являются одними из важнейших продуктов питания, которые употребляют ежедневно дети дошкольного возраста, школьники и подростки. В молоко входят все необходимые для жизнедеятельности организма вещества, в том числе минеральные вещества и витамины. Так, в 1 л молока содержится 1000-1500 мг кальция, т.е. доза, соответствующая суточной физиологической потребности в этом микроэлементе. Витамина А в основных видах молочных и кисломолочных продуктах достаточно много — 0,01-0,059 мг/100г; р-каротина — 0,01-0,45 и рибофлавина (витамина В2) - 0,13-0,36 мг/100г. Однако содержание их нестабильно, а количественное соотношение не всегда соответствует потребностям человеческого организма. Хотя молоко наиболее богато витаминами А, В2 и РР, но для того, чтобы получить их суточную норму, нужно выпивать его от 1 до 1,5-2 л. В тоже время в нем наиболее дефицитных витаминов (С, Bt, и фолиевой кислоты) гораздо меньше. Суточную дозу витамина С и фолиевой кислоты можно получить лишь с 3-5 л молока, а для полного обеспечения организма витамином Bi может потребоваться от 4 до 12 л.
Витаминная ценность молока и молочных продуктов значительно снижается в ходе технологических процессов. Кроме того, снижение жирности молока, полезное в плане удаления части молочного жира, обладающего атерогенным действием, одновременно приводит к удалению содержащихся в нем витаминов A, D, Е и различных каротиноидов. Все это делает дополнительное обогащение, особенно низкожирного молока и молочных продуктов пониженной жирности, не только целесообразным, но и необходимым [234].
При обогащении молочных продуктов микронутриентами и минеральными веществами необходимо учитывать их взаимодействие друг с другом. В последние годы все чаще стали появляться сообщения о том, что при усвоении минеральных компонентов пищи имеется усиливающее или уменьшающее биодоступность взаимодействие самих микроэлементов в желудочно-кишечном тракте. Как правило, эти эффекты наблюдаются между следующими парами микроэлементов: железо-марганец, железо-медь, цинк медь, олово-медь, медь-молибден. Такие явления объясняются нарушением механизмов всасывания отдельных микроэлементов вследствие конкуренции между ними за специфические транспортные каналы на уровне кишечных « клеток. Так, например, при недостаточном поступлении железа в организм другие металлы со сходным механизмом абсорбции могут усваиваться в избыточном количестве, вплоть до токсических доз, особенно у лиц, по роду работы соприкасающихся с такими металлами, как цинк, свинец, кадмий, плутоний [144]. Одобренная Правительством Российской Федерации в августе 1998 г. Концепция государственной политики в области здорового питания населения России рассматривает развитие производства обогащенных микронутриентами продуктов питания в качестве важнейшей задачи и первоочередной меры, от которой решающим образом зависит улучшение питания и здоровья детского и взрослого населения России [96, 160]. Министерство науки и технологий Российской Федерации с 1999 г. утвердило социально значимый проект «Здоровое питание». В рамках этого проекта специалисты Института питания Российской академии медицинских наук совместно с технологическими институтами различных отраслей пищевой промышленности разработали систему мер по надежной коррекции дефицита микронутриентов для региональных программ по улучшению питания и здоровья детского и взрослого населения. Одной из основных мер является обогащение молока и кисломолочных продуктов витаминами и недостающими микроэлементами: полным набором витаминов С, A, D, Е, В, В2, В6, Bi2, ниацином, фолиевой кислотой, пантотеновой кислотой и биотином до уровня, обеспечивающего поступление с 200 г (одним стаканом) продукта от 30 до 55 % рекомендуемой суточной нормы потребления этих витаминов [195]. В настоящее время для обогащения пищевых продуктов микронутриентами применяются многочисленные поливитаминные и витаминно-минеральные добавки. Разработаны «Концентрат напитка «Золотой шар» с витаминами и каротином», «Концентрат напитка «Золотой шар» с витаминами и каротином на фруктозе», «Концентрат напитка «Золотой шар» с витаминами , каротином и железом», «Фруктовит» - низкокалорийный фруктовый сахар, обогащенный витамином С, «Бета-каротин в растительном масле», «Соль пищевая йодированная», «Соль пищевая профилактическая» с заменой 30% натрия калием и магнием [195]. Из молочных продуктов, разработанных в 1980-х годах, выпускаются кефир и простокваша обычной жирности, обогащенные витамином С; кефир и простокваша с массовой долей жира 1%, обогащенные витаминами С и А; молочно-фруктовые желе с массовой долей жира 1%, обогащенные витамином С. В настоящее время широкое распространение получило использование для обогащения молочных продуктов витаминами поливитаминного премикса 730/4 [234]. ВНИМИ совместно с НИИ питания РАМН разработаны рецептуры молочных продуктов, обогащенных р-каротином и витаминами [235]. Это молоко «Витаминизированное», кефир ароматизированный, пудинг молочный, молоко пастеризованное «Провита», молоко стерилизованное «Провита», молоко стерилизованное «Витаминизированное» [193]. Помимо введения премиксов и минерально-витаминных комплексов, одним из вариантов обогащения молочных продуктов микронутриентами является использование в их составе естественных растительных композиций в виде натуральных соков, плодово-ягодных или овощных пюре, сухих порошков, экстрактов трав или водорослей [43,45, 89, 168, 223]. В Российской Федерации проживает 38,8 млн. детей, что составляет 25% общей численности населения страны [151, 171]. Суммарный коэффициент рождаемости в России опустился до 1,3 рождений на женщину, тогда как для простого воспроизводства он должен быть не ниже 2,1. Впервые за многовековую историю страны численность населения уменьшается — начался процесс депопуляции народа. Кроме того, среди родившихся детей — здоровых менее 25 %, численность хронически больных достигла 30 млн. человек [26]. Несбалансированное питание является одной из причин ухудшения состояния здоровья и физического развития детей. Возникает необходимость производства сбалансированных детских молочных продуктов.
Молоко как ос нова для функциональных продуктов
Белки молока обладают липотропными свойствами, благодаря высокому содержанию метионина. Они регулируют жировой обмен, повышают сбалансированность пищи и усвоение других белков. Молочные белки выполняют роль буферов, участвуют в поддержании постоянной реакции среды в плазме цереброспинальной жидкости, кишечных секретах. Молочный белок является одним из наиболее ценных животных белков, так как не содержит пуриновых оснований, избыток которых вредно влияет на функцию почек. Молочный белок защищает организм от ядовитых веществ. При отравлении тяжелыми металлами казеин вступает с ними в реакцию, образуя нерастворимые соли, которые выводятся из организма. Пищевая ценность молочного жира обусловлена своеобразным спектром насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, наличием фосфолипидов. В состав молочного жира входят все жизненно важные жирные кислоты [11]. Особенно ценно наличие в молочном жире полиненасыщенных кислот (линолевой, линоленовой, арахидо новой), которые вследствие своей химической активности играют большую роль в процессах обмена веществ. Так, они участвуют во внутриклеточном обмене, являются обязательным компонентом нервных клеток, регулируют уровень холестерина в крови, повышают эластичность сосудов.
Фосфолипиды молока, являясь биологически активными веществами, в организме человека участвуют в синтезе белка и составляют основную массу липидов мозга. Сопутствующие молочному жиру липоиды (фосфатиды, цероброзиды, стерины, воски) играют важную роль в клеточном обмене веществ, интенсивности всасывания жиров, в образовании гормонов коры надпочечников.
Липиды молока являются носителями таких жирорастворимых витаминов, как А, Д и К [198].
Основной углевод молока - молочный сахар (лактоза). Физиологическое значение молочного сахара очень велико. Он входит в состав ферментов -коэнзимов, участвующих в синтезе белков, жиров, ферментов, необходимых для нормального внутриклеточного обмена, а также для работы сердца, печени, почек, способствует лучшему усвоению Са, Р, Mg, Ва. [104].
Лактоза обладает в 5 раз менее сладким вкусом и меньшей растворимостью, чем сахароза. Она не снижает аппетита. Лактоза вызывает меньшее раздражение пищеварительного тракта, а вследствие замедленного гидролиза достигает тонкого кишечника, где используется молочнокислой микрофлорой и создает благоприятную кислую среду [198].
В молоке содержится около 80 макро- и микроэлементов. Они обеспечивают развитие новорожденного, нормальное развитие растущего и функционирование взрослого организма.
Основные минеральные вещества молока — это кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор и сера. Наиболее важными макроэлементами являются кальций и фосфор, которые содержатся в молоке в легко усвояемой форме. Как отмечалось ранее, на усвояемость микроэлементов в пище влияет не только их количественное содержание, но и соотношение. В молоке соотношение кальция с фосфором 1:1,5 считается оптимальным [137]. При производстве продуктов детского питания очень важно учитывать содержание натрия и калия. В молоке эти элементы содержатся, по сравнению с суточной потребностью для детей школьного возраста 7-10 лет [26], в небольших количествах, но соотношение между ними (Na:K как 1:3,5) близко к оптимуму [137].
Из микроэлементов, находящихся в молоке, в сравнительно больших количествах содержатся цинк, медь, кремний, алюминий; в значительно меньших — титан, никель, селен и др.
Биологическая ценность молока дополняется наличием почти всего комплекса известных и необходимых для организма человека витаминов, содержание которых изменяется в зависимости от рациона кормления животных. Наиболее богато молоко витаминами А, В2 и РР; гораздо в меньших количествах содержатся — витамин С, В( и фолиевая кислота.
Известно, что 1л молока удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в животном жире, кальции, фосфоре. Энергетическая ценность молока составляет 2720 кДж/кг. Наличие всех компонентов в оптимальном сочетании и легкоперевариваемой форме делает молоко исключительно ценным, незаменимым продуктом для диетического и лечебного питания, особенно при желудочно-кишечных заболеваниях, болезни сердца, печени, почек, сахарном диабете, ожирении, острых гастритах [108]. Однако в связи с чрезмерно широким применением антибиотиков, ухудшением экологической обстановки, повлекшими за собой нарушения микробиоценоза человека, все большую популярность завоевывают кисломолочные напитки. Их диетические свойства, как известно [4, 24, 41, 233, 237, 245], превосходят цельное молоко, обусловливаются наличием «живой» полезной микрофлоры и сохраняются на протяжении длительного времени, пока эта микрофлора остается жизнеспособной [75].
Обособленную группу среди молочнокислой продукции составляют продукты, произведенные на основе особо ценных микроорганизмов, так называемых эубиотиков или пробиотиков. По современной Международной классификации пищевые продукты, содержащие эти микроорганизмы, относятся к продуктам функционального питания, регулярное употребление которых способствует существенному улучшению функционирования различных органов и систем человеческого организма. [ 106, 108]. Наибольшей известной эубиотической активностью обладают бифидобактерии, составляющие 60-95 % всей массы микроорганизмов в кишечнике человека [243].
Благоприятное действие бифидобактерии на здоровье человека обуславливают следующие основные факторы. Бифидобактерии поддерживают нормальный баланс кишечной микрофлоры и подавляют активность гнилостных и патогенных бактерий [17, 77]. Ингибируя развитие гнилостной микрофлоры, они снижают образование в кишечнике индола, скатола, сероводорода. Продуцируемые бифидобактериями органические кислоты стимулируют перистальтику кишечника. Это способствует более быстрому удалению из него патогенной микрофлоры [51].
Бифидобактерии снижают концентрации потенциально опасного аммиака и аминов в крови. Это связано с продуцированием кислот и объясняется протонированием аммиака и аминов с образованием катионов NH4+, которые не способны к диффузии в кровь. Кроме того, бифидобактерии не продуцируют алифатические амины, сероводород и нитрины [86].
Бифидобактерии способны синтезировать тиамин, рибофлавин, аскорбиновую кислоту, витамины группы К и В [3, 5]. Они способствуют всасыванию витамина Д, препятствуя развитию анемии и рахита. Помимо этого, они синтезируют аминокислоты, которые могут всасываться в толстом кишечнике, а также ферменты - казеинфосфатазу и лизоцим;
Бифидобактерии обладают противоопухолевой активностью. Путем непосредственного усвоения проканцерогенов они существенно снижают мутагенность нитрозаминов.
Разработка «Методики выполнения измерений определения натуральности меда в сгущенных молочных продуктах, кисломолочных напитках и йогуртах»
Для определения комплексообразующей способности тыквенного пюре по отношению к ионам Pb2+, Ni2+, Са2+ была выбрана опубликованная методика [232,161], модифицированная нами. К подготовленным (гидролизованным и доведенным до определенного уровня рН) модельным образцам тыквенного пюре добавляли 20 см3 рабочего 0,1М раствора нитрата свинца (20 см3 рабочего 0,1 М раствора хлорида никеля или 20 см3 рабочего 0,1 М раствора хлорида кальция). Далее образцы 30 мин. выдерживались на лабораторном встряхивателе типа Olpan-357 и разделялись в течение 10 мин. иа фракции на центрифуге типа MPW-340 при частоте вращения 1000 мин"1. Осадок промывали дистиллированной водой до отрицательной качественной реакции на ионы свинца (с бихроматом калия), ионы никеля (с диметилглиоксимом) или ионы кальция (с оксалатом аммония) [236]. Центрифугат и промывные воды соединяли и доводили до метки дистиллированной водой в колбе вместимостью 250 см3. Аликвоту 10 см3 полученного раствора титровали 0,01 моль/дм3 раствором этилендиаминтетраацетата (ЭДТА) при рН 9-Ю в присутствии эриохрома черного Т до перехода окраски из фиолетовой в голубую в случае свинца; для определения никеля и кальция использовали мурексид и титровали при определении Ni2+ до перехода окраски из желтой в пурпурную, при определении Са2+ - из красной в фиолетовую.
Параллельно с модельными образцами проводились опыты с холостыми растворами. Для их приготовления растворяли 20 см3 рабочего 0,1М раствора нитрата свинца (20 см3 рабочего 0,1М раствора хлорида никеля или 20 см3 рабочего 0,1М раствора хлорида кальция), доводили до метки дистиллированной водой в колбе вместимостью 250 см3. С учетом данных по титрованию холостых растворов и модельных образцов была рассчитана степень связывания никеля, свинца и кальция тыквенным пюре. Расчеты проводились по следующей формуле: где К- комплексообразующая способность тыквенного пюре, %; Vx - объем раствора ЭДТА, пошедшего на титрование холостого раствора свинца (никеля или кальция), см3; VK - объем раствора ЭДТА, пошедшего на титрование контрольной пробы тыквенного пюре с добавленным в него нитратом свинца (хлоридом никеля или хлоридом кальция). По аналогичной методике определяли комплексообразующую способность пчелиного меда по отношению к ионам РЪ2+, Ni2+, Са2+ и готового продукта по отношению к ионам Pb2+, Ni2+. Для определения комплексообразующей способности кисломолочного продукта первоначально проводили его гидролиз в течение 5-8 часов раствором 0,1 моль/дм3 NaOH. Затем, для создания условий, близких по рН к условиям кишечника человека, активную кислотность образца доводили до р№=7,3. Далее исследования проводили по описанной выше методике.
Для подтверждения полученных результатов определение Pb2+, Ni2+ и Са проводили атомно-абсорбционным методом. Подготовка исследуемых образцов была аналогична предыдущей. Количество Pb2+, Ni2+ и Са2+ определяли в фильтрате, холостом растворе и дополнительно - в осадке, оставшемся на фильтре. За основу проведения испытаний был взят атомно-абсорбционный метод [46, 174], основанный на распылении раствора минерализата испытуемой пробы в воздушно-ацетиленовом пламени. Металлы, находящиеся в растворе минерализата, попадая в пламя, переходят в атомное состояние. Величина абсорбции света с длиной волны соответствующей резонансной линии, пропорциональна значению концентрации металла в испытуемой пробе.
Для проведения анализа проводили минерализацию проб в аналитическом автоклаве НПВФ «Анкон-АТ-2» способом [138], основанным на полном разложении органической основы пробы кислотами и их парами в герметично замкнутом объеме автоклава при воздействии температуры и давления. Для минерализации применяли HNO3 и Н202. Минерализованные пробы количественно переносили в мерные колбы вместимостью 50 см и доводили до метки дистиллированной водой.
Определение содержания элементов в испытуемых растворах проводили методом градуировочного графика, который строили по значениям сигналов абсорбции растворов сравнения. В качестве головных стандартных растворов при определении свинца и никеля использовали растворы, приготовленные из чистых металлов в присутствии HNCb, ЬЬО и НС1. При определении кальция головной раствор готовили из CaCOj, используя, НС1 и НгО. Для построения градуировочного графика из головных растворов наводили стандартные растворы сравнения (рабочие эталоны), с учетом концентрации, которая соответствовала рабочему диапазону концентраций и была близка к концентрации элемента в анализируемом растворе.
Далее проводили измерения в соответствии с технической инструкцией, прилагаемой к прибору SPEKTR АА-220, используя длины волн резонансных линий для кальция — 422,7 нм, свинца - 283,3 нм, никеля - 232,1 нм; номинальные значения ширины щели для кальция - 3 нм, свинца - 2 нм, никеля -0,2 нм. Воздушно-ацетиленовое пламя устанавливали визуально: для кальция -окислительное, свинца и никеля - стехиометрическое. Все замеры проводили в двух повторностях. При этом было учтено, что при определении кальция бланковый раствор, растворы проб и растворы сравнения должны содержать 0,5 % стронция (в расчете на металл) в виде хлорида.
Сравнительная оценка заквасок Streptococcus salivarius subsp. thermophilus различных производителей
Это можно объяснить тем, что тыквенное пюре имеет анизометрический характер частиц (волокон), облегчающих образование прочных коагуляционных структур (каркасов) из беспорядочно расположенных коллоидных частиц [158]. Улучшению консистенции кисломолочного продукта способствуют также пектины тыквенного пюре [76], которые относятся к группе молочно-активных полимеров. Например, известно [75], что молекулы низкометоксилированного пектина взаимодействуют между собой за счет свободных карбоксильных групп, связываемых Са-ионами в прочный каркас, образуя ионносвязанные студни. Высокометоксилированный пектин образует студень за счет побочной валентности, т.е. водородных связей при участии недиссоциированных свободных карбоксильных групп.
Высокую стабильность системы, сквашенной с добавлением растительного наполнителя, можно также объяснить следующим. Одновременно с введением тыквенного пюре в продукт снижается массовая доля молочной смеси, являющаяся высокодисперсной фракцией. Между тем известно [158], если присутствует высокодисперсная (коллоидная) фракция в достаточно малой концентрации, система становится отчетливо тиксотропной: после механического разрушения пространственной структуры ее прочность постепенно восстанавливается до предельного значения в результате беспорядочного столкновения частиц, участвующих в броуновском движении.
Наши исследования подтвердили [75], что совместное сквашивание растительного сырья и молочной основы значительно улучшает консистентные свойства готового продукта. Кроме того, проведение совместного сквашивания предпочтительнее с гигиенической точки зрения, что наиболее важно при обновлении технологических приемов производства пищевых продуктов.
Нами предложено проводить совместное сквашивание тыквенного пюре и молочной основы. При выборе способа и этапа внесения пчелиного меда в кисломолочный напиток учитывали: пребиотические свойства меда, установленные нами при сквашивании молочно-медовой смеси; ожидаемые, благодаря гентиоолигосахариду, пребиотические свойства пчелиного меда в организме человека; потерю медом большинства полезных свойств при нагреве (нагревание меда до 37С ведет к потере летучих противомикробных веществ, при 45С разрушается инвертаза, а при 50С -диастаза) [140]; свойства меда проявлять, в зависимости от концентрации, бактерицидное или бактриостатическое действие по отношению к граммположительным коккам, в частности, стрептококкам [140]; Для оценки противомикробных свойств меда определяли скорость кислотообразования в молочной смеси, содержащей разные дозы меда и заквашенной культурой термофильного схрщтококка. Подогретый до 35С натуральный пчелиный мед вносили в пастеризованную и охлажденную до температуры заквашивания молочную смесь. Установили, что при увеличении массовой доли меда в молочной смеси в интервале от 5 до 15% скорость кислотообразования замедляется (см. рис. 2.8.). Торможение молочнокислого процесса отмечали уже при содержании меда 7%, а при 15% продолжительность лаг-фазы термофильного лактококка значительно увеличилась. Это можно объяснить бактериостатическим действием меда, которое некоторые авторы [140] связывают с находящимися в нем термо- и фотолабильными веществами типа ингибиторов. Как видно из рис. 2.8., наиболее интенсивно процесс кислотообразования идет при массовой доле натурального пчелиного меда в смеси 5%. По нашим данным (рис. 2.2., 2.3.), пребиотические свойства мед, прошедший тепловую обработку, активно начинает проявлять, начиная с массовой доли 4%, причем такое содержание стимулирует как бифидобактерии, так и термофильный стштгококк. Диапазон массовой доли меда в смеси от 4 до 5% является наиболее оптимальным. Учитывая, что по рецептуре в продукте должно содержаться 14,7% пчелиного меда, нами предложен способ внесения его в продукт в 2 этапа: 4,7% - в молочную смесь до пастеризации; 10% - по окончании процесса сквашивания. Внесение меда в уже сквашенную смесь (без тепловой обработки) позволит максимально сохранить его полезные свойства и позволит обеспечить пребиотические свойства продукта в организме человека по отношению к полезной микрофлоре кишечника. Выводы: Установлено, что при совместном сквашивании молочной основы и тыквенного пюре растительный наполнитель будет способствовать повышению механической стабильности структуры и способности ее к восстановлению. Предложено совместное сквашивание молочной основы и тыквенного пюре. Выявлено бактериостатическое действие пчелиного меда, не подвергнутого тепловой обработке, по отношению к термофильному стрептококку, которое начинает проявляться при содержании меда в молочной смеси выше 5%. Предложен способ внесения меда в кисломолочный бифидопродукт в два этапа: 4,7% - перед пастеризацией молочной смеси, 10% - по окончании процесса сквашивания. Как известно [75, 166], отдельные виды заквасок имеют разное воздействие на физико-химические показатели сгустка, а тем самым и на процесс формирования консистенции готового продукта.
Некоторые виды заквасок (S. lactis, S. lactis subsp. acetoinicus и S. cremoris) имеют стабильные показатели, характеризующие консистенцию продукта. У сгустков, ферментированных различными штаммами Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, реологические показатели изменчивы. Известно, например, [10], что наибольшей степенью разрушения структуры обладают сгустки, образованные штаммами термофильного стрептококка, в цепочках которых отсутствует тесная межклеточная связь. Наоборот, штаммы термофильного стрептококка, в цепочках которых можно наблюдать тесную межклеточную связь, образуют сгустки с низкой степенью разрушения структуры. Кроме того, характер межклеточной связи определяет способность сгустка к восстановлению после перемешивания.
Исследовали продукты, выработанные с использованием термофильного стрептококка (вязкого) различных производителей: экспериментальной биофабрики г. Углич, ГУП ВНИМИ-Сибирь РАСХН (г. Омск) и ГУП ПЭЗ РАСХН (г. Москва), далее по тексту ТУ, ТО, ТМ, соответственно. Закваски изготовляли согласно технологическим инструкциям производителей так, чтобы их активная кислотность перед исследованием была приблизительно одинаковой.
