Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ состояния вопроса и задачи исследования 7
1.1 Современные представления о функциональном питании 7
1.2 Характеристика лактулозы как функционального компонента 18
1.3 Применение лактулозы в производстве пищевых продуктов 21
1.4 Факторы, влияющие на развитие микроорганизмов заквасок 30
1.5 Цель и задачи исследования 36
Глава 2. Организация работы, объекты и методы исследований 39
2.1 Организация работы и объекты исследований 39
2.2 Методы исследований 43
Глава 3. Исследование влияния лактулозы на метаболизм заквасочной микрофлоры, процессы получения и свойства
кисломолочных продуктов 50
3.1 Влияние лактулозы на активность кислотообразования, продолжительность сквашивания и постокисление кисломолочных продуктов 50
3.2 Влияние лактулозы на сахаролитические свойства заквасочной микрофлоры и углеводный состав кисломолочных продуктов 60
3.3 Влияние лактулозы на протеолитические свойства заквасочной микрофлоры
3.4 Влияние лактулозы на формирование заквасочной микрофлорой экзополисахаридных капсул 74
3.5 Влияние лактулозы на структурно-механические свойства сгустка и консистенцию кисломолочных продуктов 78
3.6 Влияние лактулозы на выживаемость заквасочной микрофлоры в неблагоприятных условиях и сроки хранения кисломолочных продуктов 87
3.6.1 В условиях холодильного хранения 89
3.6.2 В условиях замораживания, сублимационной сушки и длительного хранения высушенных образцов 95
3.6.3 В условиях теплового воздействия 109
ч 3.7 Исследование влияния лактулозы на свойства смеси для кисломолочного мороженого 112
Глава 4. Совершенствование технологии кисломолочных продуктов с лактулозой 118
4.1 Технологическая схема производства простокваши, обогащенной лактулозой 118
4.2 Технологическая схема производства сметаны, обогащенной 122
4.3 Технологическая схема производства кисломолочного мороженого с лактулозой 127
4.4 Состав и свойства разработанных кисломолочных продуктов с лактулозой 132
4.5 Технико-экономическая оценка разработанных технологий 136
Выводы 145
Список использованной литературы
- Применение лактулозы в производстве пищевых продуктов
- Влияние лактулозы на сахаролитические свойства заквасочной микрофлоры и углеводный состав кисломолочных продуктов
- Влияние лактулозы на выживаемость заквасочной микрофлоры в неблагоприятных условиях и сроки хранения кисломолочных продуктов
- Технологическая схема производства кисломолочного мороженого с лактулозой
Введение к работе
Актуальность работы. Важнейшим направлением государственной политики Российской Федерации является сохранение и укрепление здоровья населения, профилактика заболеваний, обусловленных неполноценным и несбалансированным питанием. Эта задача может быть решена за счет развития производства пищевых продуктов функционального назначения, которые оказывают регулирующее действие на организм в целом или на отдельные органы и способны заменить многие лекарственные препараты.
Существенный вклад в развитие технологии продуктов функционального питания внесли отечественные ученые Г.Б. Гаврилов, Н.Б. Гаврилова, В.И. Ганина, И.А. Евдокимов, Л.А. Забодалова, З.С. Зобкова, В.В. Крючкова, С.А. Рябцева, В.Ф. Семенихина, Н.А. Тихомирова, В.А. Тутельян, В.Д. Харитонов, Д.В. Харитонов, А.Г. Храмцов, Б.А. Шендеров и др., а также зарубежные ученые R. Fuller, G.R. Gibson, T. Mitsuoka, J. Milner, E. Montgomery и др.
Среди полезных для здоровья продуктов питания особый интерес представляют ферментированные продукты, обогащенные веществами пребиотического действия. Наиболее изученным пребиотиком является лактулоза, которая признана классическим бифидус-фактором.
В последние годы в нашей стране появилось довольно много работ, посвященных разработке различных молочных и комбинированных продуктов с лактулозой и лактулозосодержащими бифидогенными добавками. При этом для получения кисломолочных продуктов применяется широкий спектр заквасок и разных пищевых добавок, взаимодействие которых может быть достаточно сложным и пока недостаточно изучено. Так как имеющиеся в литературе данные о влиянии лактулозы на свойства заквасочной микрофлоры и кисломолочных продуктов являются отрывочными и противоречивыми, исследования в этой области являются актуальными.
Целью диссертационной работы является изучение влияния лактулозы на метаболизм заквасочной микрофлоры, процессы получения и свойства кисломолочных продуктов, как основы совершенствования их технологии.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи исследований:
изучить влияние лактулозы на активность кислотообразования заквасочной микрофлоры, продолжительность сквашивания и постокисление кисломолочных продуктов;
изучить влияние лактулозы на сахаролитические свойства заквасочной микрофлоры и углеводный состав продуктов;
изучить влияние лактулозы на протеолитическую активность заквасочной микрофлоры;
изучить влияние лактулозы на способность заквасочной микрофлоры к синтезу экзополисахаридов;
изучить влияние лактулозы на структурно-механические свойства сгустка и на консистенцию кисломолочных продуктов;
изучить влияние лактулозы на выживаемость заквасочной микрофлоры в неблагоприятных условиях и сроки хранения кисломолочных продуктов;
определить оптимальные параметры производства кисломолочных продуктов с лактулозой;
усовершенствовать технологию производства кисломолочных продуктов с лактулозой;
разработать техническую документацию на кисломолочные продукты, провести ее промышленную апробацию; изучить состав и свойства полученных кисломолочных продуктов;
провести оценку экономической эффективности и безопасности разработанных технологий.
Научная новизна. Проведены комплексные исследования влияния лактулозы на свойства микрофлоры заквасок для сметаны, творога, йогурта, пробиотика Lactobacillus rhamnosus и продуктов на их основе. Получены данные о влиянии концентрации лактулозы на постокисление кисломолочных продуктов и изменение их углеводного состава в процессе хранения. Показано, что лактулоза не влияет на протеолитическую активность исследованных штаммов Lactococcus lactis, однако способствует формированию молочнокислыми микроорганизмами полисахаридных капсул, увеличению вязкости и улучшению консистенции кисломолочных продуктов. Установлено положительное влияние лактулозы на выживаемость микрофлоры заквасок для сметаны и йогурта в условиях хранения, замораживания, нагревания. Получены уравнения регрессии, адекватно описывающие зависимость количества молочнокислых микроорганизмов в образцах, полученных с использованием сублимационной сушки, от концентрации лактулозы и времени хранения. Представлены данные о влиянии лактулозы на свойства смеси для кисломолочного мороженого, полученного с использованием закваски для сметаны.
Определены оптимальные технологические параметры получения простокваши, сметаны и кисломолочного мороженого, обогащенных лактулозой. Новизна разработанных технологий подтверждена патентом РФ № 2426437 «Способ производства кисломолочного продукта».
Практическая значимость работы. В результате выполнения работы усовершенствована технология производства кисломолочных продуктов с лактулозой; разработана и утверждена техническая документация на простоквашу (СТО 02067965-003-2013 «Простокваша, обогащенная лактулозой»), сметану (СТО 02067965-004-2013 «Сметана, обогащенная лактулозой») и кисломолочное мороженое (СТО 02067965-005-2013 «Кисломолочное мороженое с лактулозой»). Технология производства кисломолочных продуктов с пребиотическими свойствами прошла положительную апробацию на ОАО «МК Ставропольский».
Апробация работы. Результаты работы были представлены на XII региональной научно-технической конференции «Вузовская наука – Северо-Кавказскому региону» (г. Ставрополь, 2008), Международной научно-практической конференции «Молочная индустрия - 2009» (г. Москва, 2009), XV региональной научно-технической конференции «Вузовская наука – Северо-Кавказскому региону» (г. Ставрополь, 2011); конкурсах «У.М.Н.И.К» (грант 2010 – 2011), «Золотой век инноваций» (2010), а также в ходе реализации Европейской программы Erasmus Mundus Action 2 в Университете Вроцлава (Польша).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получен 1 патент РФ на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной и технологической части, выводов, списка литературы и приложений. Основное содержание работы изложено на 165 страницах, включая 15 таблиц и 44 рисунка. Список литературы включает 179 наименований, в том числе 50 зарубежных авторов.
Применение лактулозы в производстве пищевых продуктов
Наиболее крупным классом пребиотиков, получивших наибольшее коммерческое значение в мировой практике, являются олигосахариды. Оли-госахариды - это олигомеры, состоящие из нескольких (не более 20) мономеров - моносахаридов, связанных между собой гликозидной связью. Сегодня в мире насчитывается более 20 различных типов олигосахаридов, наиболее распространенными из которых являются лактулоза, фрукто- и га-лактоолигосахариды [132].
Фруктоолигосахариды встречаются во многих растениях, таких как топинамбур, цикорий, бананы, инжир, лук и др. Фруктоолигосахариды (иначе фруктаны) представляют собой ди- , три- и тетрамеры фруктозы. Не перевариваясь организмом человека, они подвергаются ферментативному расщеплению определенной бактериальной микрофлорой. Конечными продуктами бактериального метаболизма фруктоолигосахаридов являются низмоколеку-лярные летучие кислоты - уксусная, пропионовая и масляная, которые участвуют в поддержании нормального градиента рН в желудочно-кишечном тракте, являются энергетическим субстратом для клеток кишечника, представляют собой важные сигнальные молекулы, благодаря которым осуществляется полноценное обновление кишечного эпителия и т.д. Помимо этого, все фруктаны обладают местным иммуномодулирующим эффектом [144].
Галактоолигосахариды также относятся к неперевариваемым углеводам, в природе содержится в грудном молоке и некоторых растениях, например, в луке, чесноке, соевых бобах, цикории, топинамбуре [160]. Галактоолигосахариды оказывают благотворное влияние на организм человека, стиму лируя быстрое размножение бифидобактерий и молочных бактерий. Кроме того, галактоолигосахариды не позволяют вредным бактериям (как, например, E.coli) задерживаться на стенках кишечника. Галактоолигосахариды также способствуют лучшей абсорбции кальция, магния, фосфора, снижают сывороточный холестерин, кровяное давление, повышают клеточный иммунитет, а также выработку витаминов В, В2, Вб, В12, никотиновой и фолиевой кислот [142].
Наибольшее распространение среди олигосахаридов получила лактуло-за, которая состоит всего из 2 молекул, соединенных одной (3-связью, ферментируется легче и быстрее усваивается микрофлорой, чем состоящие из 10-12 молекул фруктоолигосахариды [42]. Благодаря своим уникальным свойствам лактулоза активно используется при производстве продуктов детского питания; молочных продуктов; кондитерских изделий; безалкогольных и прохладительных напитков; мясных продуктов лечебно-профилактического действия [86]. Принимая во внимание тему диссертационной работы и анализ литературных данных, более детальная характеристика лактулозы представлена в разделе 1.2.
Еще одним способом получения функциональных продуктов питания является рациональная комбинация пробиотиков и пребиотиков. Такие продукты получили название - синбиотики [105]. Синбиотик - физиологически функциональный пищевой ингредиент, представляющий собой комбинацию пробиотиков и пребиотиков, в которой пробиотики и пребиотики оказывают взаимно усиливающее воздействие на физиологические функции и процессы обмена веществ в организме человека [16].
Молочнокислые бактерии в композиции с пищевыми волокнами оказывают друг на друга заметное влияние, которое приводит к улучшению свойств каждого из ее слагаемых. Важным фактором совместного использования пробиотиков и пребиотиков является то, что пищевые волокна обеспечивают более быструю доставку молочнокислых бактерий в средний и нижний отделы кишечника. В присутствии пищевых волокон молочнокислые микроорганизмы развиваются в 1,5 - 2,5 раза быстрее, что оказывает положительное влияние на состав кишечной микрофлоры [26]. В свою очередь под воздействием молочнокислых бактерий и продуктов их метаболизма структура пищевых волокон становится более эластичной, а действие их на слизистые оболочки пищеварительного тракта более щадящим. При наличии молочнокислых микроорганизмов ощутимо улучшаются и органолептиче-ские свойства пищевых волокон, облегчается их перевариваемость в сравнении с необработанными волокнами.
Многочисленными клиническими исследованиями было доказано, что синбиотики проявляют более длительный поддерживающий эффект, чем про- и пребиотики раздельно.
На сегодняшний день разработано довольно много отечественных син-биотических продуктов, например, продукт «Биокоректин», БАДы серии «Бифидумбактерин-Мульти 1,2,3», «Полибактерин» [81].
Выявлено положительное влияние сиропа лактулозы «Лактусан» на рост и развитие Lactobacillus plantarum ГВИ, штамма Lactobacillus delbrueckii supsp.bulgaricus, а также бифидобактерий вида В.longum ВГБ-21. Добавление бифидус-фактора «Лактусан» в обезжиренное молоко при культивировании перечисленных микроорганизмов способствует активизации их развития и менее интенсивной гибели клеток в ходе фазы отмирания [81].
На основании изложенного можно сделать вывод о том, что разработка технологии функциональных пищевых продуктов является актуальным направлением развития пищевой промышленности. Одним из способов придания продукту функциональных свойств является использование пребиотиков. В мире популярностью пользуются продукты, обогащенные фрукто-, галак-тоолигосахаридами и лактулозой. В нашей стране наибольшее распространение получили продукты с лактулозой и инулином. [37, 141]. В настоящее время лактулоза является пребиотиком №1, признана классическим бифидус-фактором и наиболее перспективным олигосахаридом для производства и применения в России [52, 86].
Влияние лактулозы на сахаролитические свойства заквасочной микрофлоры и углеводный состав кисломолочных продуктов
Принцип работы цифрового прибора «Брукфильд DV-E» основан на том, что шпиндель дисковой формы приводится во вращение синхронным двигателем с постоянной скоростью в испытуемом продукте. Сопротивление жидкости вращению шпинделя, зависящее от вязкости продукта, обуславливает крутящий момент, который фиксируется измерителем [13]. На жидкокристаллический дисплей выводится текущее значение вязкости. Выбор шпинделя осуществляется в зависимости от предполагаемой вязкости исследуемого продукта. В исследованиях был использован шпиндель № 5.
Определение массовой доли лактулозы и углеводного состава смеси Для определения массовой доли лактулозы и углеводного состава образцов кисломолочных продуктов использовали методы газожидкостной хроматографии (ГЖХ) и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).
Метод ГЖХ основан на переводе углеводов в летучие триметилси-лильные производные с последующим их разделением на ГЖХ-колонке и определением с помощью пламенно-ионизационного детектора. Метод ГЖХ имеет высокую точность и разрешающую способность, позволяет качественно и количественно определять лактулозу в присутствии а- и (3-форм лактозы, а также моносахаров - галактозы, глюкозы и других углеводов. Анализы проводили на газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором «CHROM-5». В работе использовали метод ММФ определения лактулозы в молочных продуктах [155], модифицированный Серовым А.В. [95]. Пробу жидких молочных продуктов объемом 10 см3 помещали в центрифужную пробирку, смешивали с 10 см" 96 % этанола, выдерживали (30 - 40) мин и центрифугировали 10 мин при 4000 об/мин. После чего 1 см3 надосадочной жидкости помещали в круглодонную колбу, туда же вносили внутренний стандарт ((З-Э-глюкопиранозид), содержимое упаривали насухо на роторном испарителе при 60 С и проводили силилирование. Режимы хроматографиро-вания: температура колонки 160 С, программирование до 240 С со скоро-стью 5 С/мин, температура испарителя 270 С, расход азота 30 см /мин. Содержание лактулозы, лактозы, галактозы рассчитывали методом внутренней нормализации с использованием предварительно проведенной калибровки и определением нормализующего множителя по площадям выходных пиков.
Определение содержания лактулозы в образцах кисломолочных продуктов с разной жирностью проводили с использованием жидкостного хроматографа марки «Agilent 1 100 Series» (США) с дегазатором и рефрактометрическим детектором. В качестве подвижной фазы была использована ацето-нитрил-деионизированная вода, скорость подвижной фазы - 1,4 см /мин. Исследования проводились с применением колонки «ZORBAX Carbohydrate Analysis Colums», 4,6x150 мм. При подготовке проб навеску образца (5 г) помещали в мерную колбу на 50 см", добавляли до метки смесь метанол-вода деионизированная (2:1) и тщательно перемешивали. После чего образец центрифугировали 10 мин при 4000 об/мин и направляли на исследование.
Для выявления способности молочнокислых микроорганизмов формировать полисахаридный слой использовалась окраска капсул по методу Бури-Гинса [78]. В каплю туши, разведенной в 10 раз водой, вносили исследуемые бактерии и равномерно распределяли их петлей по предметному стеклу; мазок высушивали; фиксировали (наносили 2-3 капли спирта и сжигали его на стекле); окрашивали в течение (3-5) мин фуксином Пфейффера; промывали водой; высушивали и микроскопировали. Определение экзополисахаридов
Определение количества экзополисахаридов, синтезируемых клетками молочнокислых микроорганизмов, проводили в 2 этапа. На первом этапе осуществляли очистку и выделение полисахаридов [143]. Для очистки и выделения полисахаридов использовалась следующая методика. 10 см3 исследуемого образца подвергали обработке на сонификаторе «Vibra Cell CV 17» (Sonics&Materials,Inc, Danbury,CO). Для удаление белков проводили добавление к образцу 10 см" 10 % трихлоруксусной кислоты, выдерживали в течение 30 мин и центрифугировали при 10000 об/мин и температуре (4±2) С, 10 мин. Далее к надосадочной жидкости добавляли двойной объем этанола, выдерживали в течение 12 ч при (4±2) С. Очистку полисахаридов проводили с помощью центробежного фильтрующего устройства «Amicon Ultra 2 Centrifugal Filter Unit» (Merck Millipore, Billerica, США), размер пор мембран 10 кДа.
На следующем этапе антроновым методом проводилось определение количества полисахаридов. Антроновый реактив образует зеленое окрашивание со всеми растворимыми углеводами, которые в одинаковой концентрации дают окрашенные растворы практически одной и той же оптической плотности. Это позволяет при определении углеводов использовать калибровочную кривую, составленную по глюкозе, для определения других Сахаров в небольших концентрациях [136].
Гидролиз исследуемого образца проводили путем его нагревания на кипящей водяной бане в течение 3 ч с 5 см" 2,5н соляной кислоты. Полученную смесь охлаждали до комнатной температуры. Для нейтрализации кислоты добавляли порошок карбоната натрия до момента прекращения выделения пузырьков газа. Образцы центрифугировали в течение 10 мин при 14000 об/мин.
Влияние лактулозы на выживаемость заквасочной микрофлоры в неблагоприятных условиях и сроки хранения кисломолочных продуктов
В ходе предварительной органолептической оценки было отмечено, что образцы кисломолочных продуктов, содержащих лактулозу в количестве (1-5) %, по сравнению с контрольными без пребиотика обладали более плотной и однородной консистенцией. На основании данного наблюдения было выдвинуто предположение о том, что внесение лактулозы оказывает влияние на формирование микрофлорой заквасок полисахаридных капсул.
Микробные полисахариды могут быть классифицированы следующим образом: 1) полисахариды, входящие в состав клеточных стенок микроорганизмов; 2) межклеточные полисахариды; 3) внеклеточные полисахариды. Полисахариды 1 и 2 групп носят название капсульных. Капсульные полисахариды входят в состав капсул микроорганизмов, а внеклеточные или экзо-полисахариды вырабатываются микроорганизмами в окружающую среду [156].
Физиологическая роль полисахаридов бактерий заключается в формировании слоя клетки, защищающего от неблагоприятных условий окружаю щей среды, а также в обеспечении источника углеродного питания, минеральных веществ и энергии в условиях их пониженной концентрации. Было установлено, что помимо этого полисахариды выполняют разнообразные биологические функции такие как защита клеток от высыхания, действия токсинов и антибиотиков, прилипание к поверхностям, патогенез и симбиоз. Экзополисахариды являются барьером между клетками и окружающей средой, защищают их от фагоцитов, амебной инфекции и фагов [131, 165].
Среди молочнокислых бактерий наиболее известными продуцентами экзополисахаридов являются бактерии вида Bacillus spp., Lactobacillus bulga-ricus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus brevi, Lactococcus lactis spp., Leu-conostoc mes enter о ides, и Streptococcus spp [147].
На синтез экзополисахаридов оказывают влияние следующие факторы [139]: - фаза роста микроорганизмов, как правило, наибольший синтез экзополисахаридов наблюдается в течение логарифмической фазы роста; - условия культивирования, а именно: состав среды (наличие углерода, азота, минеральных веществ), рН среды, температура культивирования. Продукция экзополисахаридов в значительной степени зависит от источника углерода, входящего в питательную среду. Наиболее распространенными углеводами для приготовления сред являются сахароза, лактоза и глюкоза. Так, например, имеются сведения о том, что в случае использования в составе среды лактозы выход экзополисахаридов составлял - 350 мг/л, глюкозы-495 мг/л [130, 145, 154]. Таким образом, анализ литературных источников показал, что некоторые углеводы (сахароза, глюкоза, лактоза) оказывают стимулирующее действие на синтез микроорганизмами экзополисахаридов. В то же время сведения о влиянии лактулозы на данную способность бактерий обнаружены не были. В связи с этим на данном этапе исследований представляло интерес изучение влияния концентрации лактулозы на формирование заквасочной микрофлорой экзополисахаридных капсул.
На первом этапе исследований по методу негативного окрашивания Бури-Гинса были приготовлены препараты кисломолочных продуктов: контроль и образец с 3 % лактулозы. Результаты микроскопирования препаратов закваски для сметаны LAT CW L представлены на рисунке 3.15. При данном способе окрашивания на темном фоне препарата капсулы видны в виде светлых ореолов вокруг красных бактерий.
В центре каждого рисунка можно увидеть клетки лактококков, окруженные белым ореолом. После сравнения препаратов между собой было отмечено, что на рисунке б) размер белой оболочки вокруг клеток значительно больше чем на а). Следовательно, можно сделать вывод о том, что капсулы микроорганизмов в образце закваски для сметаны с 3 % лактулозы обладают большими размерами, однако, безусловно, данный метод отличается низкой точностью результатов.
Следующим этапом стало количественное определение массовой доли полисахаридов в образцах кисломолочных продуктов, приготовленных способом, описанным в разделе 3.1. Для реализации поставленной цели, было проведено выделение и очистка полисахаридов методом, описанным в разделе 2.2. Далее количество полисахаридов определяли антроновым методом. Данный метод предполагает предварительный гидролиз полисахаридов на углеводы. Сущность метода заключается в том, что антроновый реактив об разует зеленое окрашивание со всеми растворимыми углеводами. По количеству углеводов в исследуемом гидролизованном растворе можно судить о содержании полисахаридов в исходных образцах. Результаты определения содержания полисахаридов в образцах заквасок для сметаны LAT CW L и йогурта LAT BY представлены в таблице 3.1.
Технологическая схема производства кисломолочного мороженого с лактулозой
Практически полная гибель клеток Lb.rhamnosus наблюдалась уже через 540 дней хранения, что практически в 2 раза меньше чем период хранения образцов заквасок для сметаны и йогурта.
Через 920 суток хранения количество жизнеспособных клеток в образцах закваски для йогурта, содержащих 1, 3 и 5 % лактулозы находилось на одинаковом уровне 10""1 КОЕ/см3 и превышало соответствующий показатель контроля на 2 порядка. В образцах закваски для сметаны содержание микроорганизмов в контроле находилось на уровне 103 КОЕ/см и соответствовало аналогичному образцу закваски для йогурта. При этом количество молочнокислых бактерий в образцах LAT CW L с добавлением 3 и 5 % лактулозы находилось на одинаковом уровне (106 КОЕ/см ) и было выше, чем в соответствующих пробах закваски LAT BY на 20 %.
Таким образом, установлено, что внесение лактулозы оказывает положительное влияние на выживаемость клеток заквасок для сметаны LAT CW L, КДс, ЛКД, йогурта LAT BY в условиях низкотемпературных воздействий, что может быть использовано в технологии производства бактериальных концентратов и согласуется с имеющимися сведениями для би-фидобактерий и пробиотической микрофлоры [119, 175]. Наиболее высокий уровень жизнеспособных клеток после замораживания был отмечен в образцах, содержащих 1 и 3 % лактулозы, после сублимационной сушки - в пробах с 3 и 5 % пребиотика. Однако лактулоза не влияет на жизнеспособность микроорганизмов заквасок для творога МСТ и LAT CW и пробиотической культуры Lb.rhamnosus.
Чтобы удостовериться в том, что повышение выживаемости микрофлоры происходит именно благодаря внесению лактулозы, на следующем этапе были проведены исследования по влиянию на этот показатель некоторых других углеводов. Для реализации поставленной задачи были выбраны два углевода: лактоза и сахароза. Известно, что лактозе присуща бифидоген-ная активность, достигая отдела толстого кишечника, она стимулирует жизнедеятельность полезной микрофлоры [96]. Сахароза является широко распространенным углеводом и активно используется при производстве молочных продуктов. Объектами исследования являлись закваски: для сметаны LAT CW L и йогурта LAT BY. Данные объекты были выбраны, исходя из того, что влияние лактулозы на выживаемость микрофлоры указанных заквасок было наиболее значительным.
Образцы кисломолочных продуктов были приготовлены способом, описанным в разделе 3.1. Отличительной особенностью являлось добавление в молоко лактозы или сахарозы в концентрации 1, 3 или 5 % от объема смеси. Параллельно, в качестве контрольных образцов, в тех же условиях заквасоч-ная микрофлора культивировалась в молоке без лактозы / сахарозы.
Приготовленные образцы, подвергали хранению при температуре (4±2) С в течение 14 суток, либо замораживанию при (-18±2) С, в течение 1 суток. Учет количества молочнокислых микроорганизмов проводили непо средственно после сквашивания, через 7 и 14 суток хранения, либо после замораживания.
Результаты определения влияния лактозы и сахарозы на сохранение жизнеспособности микрофлоры заквасок для сметаны LAT CW L и йогурта LAT BY в условиях холодильного хранения и замораживания представлены в приложении 2.
В результате проведенных исследований было установлено, что добавление лактозы и сахарозы не оказывает существенного влияния на жизнеспособность микроорганизмов заквасок для сметаны LAT CW L и йогурта LAT BY в условиях холодильного хранения и замораживания. Следовательно эффект повышения выживаемости заквасочной микрофлоры в неблагоприятных условиях обусловлен внесением в смесь перед сквашиванием лактулозы.
Еще одним распространенным способом продления сроков хранения кисломолочных продуктов и заквасок является тепловая обработка. Термообработка продукта после изготовления способствует увеличению сроков его хранения, поскольку применение нагрева инактивирует заквасочную микрофлору, ферменты, а также постороннюю микрофлору (дрожжи, плесени).
В молочной промышленности тепловая обработка чаще всего используется в процессе распылительной сушки при производстве сухих заквасок и бактериальных концентратов, а также при получении так называемых терми-зированных кисломолочных продуктов, термообработка которых позволяет продлить сроки хранения до нескольких месяцев. Подобное высокотемпературное воздействие может привести к гибели или повреждению клеток заквасочной микрофлоры. Добавление перед сушкой декстрина, использование двухжидкостного распылителя, защитной среды в виде сыворотки с добавкой дрожжевого экстракта и глюкозы, а также уменьшение температуры воздуха на выходе позволяет несколько увеличить выживаемость микроорганизмов [108].
Использование этих методов не всегда позволяет получить продукт с высоким содержанием активных клеток заквасочной микрофлоры. На предыдущих этапах исследований, проведенных в рамках данной работы, установлено положительное влияние лактулозы на выживаемость молочнокислых микроорганизмов, как в процессе хранения, так и в условиях сублимационной сушки. Однако влияние этого пребиотика на жизнеспособность заквасочной микрофлоры в условиях теплового воздействия на сегодняшний день не установлено.
