Разработка технологии пробиотической сметаны, обогащенной селеном

    В связи с вышесказанным, бифидобактерии в настоящее время нашли широкое применение при создании новых молочных продуктов детского и лечебно-профилактического питания, а также используются в качестве пробиотиков для животных, так как способствуют нормализации микрофлоры кишечника.

    Бифидобактерии обладают протеолитической активностью, сравнимой с активностью молочнокислых стрептококков, образуют в молоке летучие кислоты и карбонильные соединения; некоторые штаммы образуют ацетоин (для сметаны- придания специфического вкуса).

    Для производства молочных продуктов используют штаммы бифидобактерий, активно растущих в молоке, как правило, в составе с другими видами молочнокислых бактерий.  Комбинация бифидобактерий со стрептококками образуют более вязкий продукт, лучший сгусток с меньшим отделением сыворотки (что для сметаны очень важно).

    Продукты, обогащенные бифидобактериями, характеризуются  высокими диетическими свойствами, так  как содержат ряд биологически активных соединений: свободные аминокислоты, летучие жирные кислоты, ферменты, антибиотические вещества, микро- и макроэлементы.

    Пропионовокислые  бактерии являются возбудителями пропионовокислого брожения – процесса сбраживания моносахаров, молочной и яблочной кислот, глицерина, пептонов и других веществ в пропионовую и уксусную кислоты, диоксид углерода и воду: 

3С₆Н₁₂О₆ ® 4СН₃СН₂СООН + 2СН₃СООН + 2СО₂­ + 2Н₂О + Е  (2)

                ГЛЮКОЗА            ПРОПИОНОВАЯ КИСЛОТА    УКСУСНАЯ КИСЛОТА 
 

    Пропионовокислые  бактерии обладают иммуностимулирующими и антимутагенными свойствами. Они  являются рекордсменами в природе  по образованию витамина В12.

    Известно, что пропионовокислые бактерии стимулируют рост бифидобактерий, но в литературе не удалось найти каких-либо объяснений этого явления. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1.3 Использование бифидобактерий при производстве сметаны 

    В последние годы все больше внимание в молочной промышленности уделяется  вопросам организации производства диетических продуктов, обогащенных  бифидобактериями. Особенно важно при  разработке ассортимента продуктов  для детского питания, обладающих лечебно- профилактическими свойствами.

    В связи с этим проводится работа по изучению методов селекции и культивирования  бифидобактерий, созданию специальных  заквасок, а также различных комбинаций культур бифидобактерий, вносимых в  молочные продукты для получения хороших органолептических и реологических свойств.

    Одним из наиболее популярных молочных продуктов  является сметана, которая пользуется устойчивым спросом населения. Объемы ее производства ежегодно растут, также  увеличивается объем производства сметаны повышенной биологической ценности, что вызывает необходимость внедрения более совершенных технологий.

    В последние годы на предприятиях молочной промышленности используются технологии, позволяющие получать продукт улучшенной консистенции и повышенной биологической ценности путем использования в составе заквасок различных культур, добавок, стабилизаторов, наполнителей. [10]

    Бифидобактерии  впервые обнаружены в содержимом кишечника детей, вскармливаемых материнским  молоком. Длительное время существовало мнение, что это доминирующая микрофлора только грудных детей, с возрастом исчезающая из кишечника или остающаяся в нем в незначительном количестве. Лишь благодаря применению усовершенствованных методов культивирования и идентификации бифидобактерий выявлено, что они являются доминирующей микрофлорой кишечника и взрослых людей. Количество их может изменяться в зависимости от возраста, типа питания, климатических условий и других факторов.

    Бифидофлора оказывает защитное и синтетическое  действие, а также участвует в конечном звене пищеварительных процессов. Бифидобактерии, в частности, расщепляют сахара до органических кислот, создавая в кишечнике кислую среду, способствующую всасыванию в кровь кальция, железа, а также витамина D. Установлена выраженная липолитическая активность этих бактерий.

    Бифидобактерии  активно синтезируют для организма  витамины группы В (рибофлавин, никотиновую  кислоту, пиридоксин, кобалин, тиамин, пантотеновую и фолиевую кислоты), а  также витамины С и К. Бифидобактерии образуют из неорганических азотистых соединений некоторые незаменимые аминокислоты. Получены бифидобактерии вида Bifidobacterium ruminale, способные синтезировать изолейцин.

    Бифидобактерии  обладают протеолитической активностью, сравнимой с активностью молочнокислых  стрептококков, образуют в молоке летучие кислоты и карбонильные соединения; некоторые штаммы образуют ацетоин (для сметаны- придания специфического вкуса). Энергию они получают путем сбраживания углеводов. Большинство бродильных микроорганизмов, в том числе молочнокислые бактерии, к которым ранее относили бифидобактерии, сбраживают гексозы до стадии пирувата гликолитическим путем.

    Установлены антагонистические свойства бифидобактерий по отношению к сальмонеллам, шигеллам, патогенным бактериям группы E. coli клебсиеллам, протею, холерным вибрионам и другим, основанные на создании бифидобактериями кислой среды, в которой не могут развиваться многие виды гнилостных и патогенных микроорганизмов, особенно грамотрицательных.

    Представляет  интерес, с точки зрения использования бифидобактерий в молочной промышленности, взаимоотношение бифидобактерий с молочнокислыми бактериями. При совместном выращивании бифидобактерий с молочнокислыми бактериями, отмечается отсутствие антагонистического воздействия их друг на друга. Более того, многие виды молочнокислых стрептококков и палочек стимулируют рост бифидобактерий. Совместное культивирование бифидобактерий и молочнокислых стрептококков сопровождается увеличением количества клеток последних, а также летучих кислот, карбонильных соединений и диацетила.

    Для производства молочных продуктов используют штаммы бифидобактерий, активно растущих в молоке, как правило, в составе  с другими видами молочнокислых  бактерий.  Комбинация бифидобактерий со стрептококками образуют более вязкий продукт, лучший сгусток с меньшим отделением сыворотки (что для сметаны очень важно). [6]

    Кисломолочные продукты с бифидобактериями обладают биологической ценностью и терапевтическими свойствами, поэтому занимают значительное место в современном производстве кисломолочных продуктов. Наиболее высокими антибиотическими свойствами обладают кисломолочные продукты, приготовленные с использованием комбинированной закваски чистых культур. [7]

    Кисломолочный продукт (сметана) вырабатывают сквашиванием пастеризованных и гомогенизированных сливок закваской бифидобактерий.

    Бифидобактерии  являются основными представителями  нормальной микрофлоры кишечного тракта человека, обладают высокой антагонистической  активностью к патогенным микроорганизмам, разрушают токсичные продукты их обмена, синтезируют витамины, иммуномодуляторы и др. биологически активные вещества, повышают усвояемость белков пищи.

    Продукт является высокоэффективным лечебно-профилактическим средством против дисбактериозов, желудочно-кишечных и др. заболеваний, снижает остроту заболеваний и способствует более быстрому выздоровлению больных, восстанавливая микрофлору кишечника, нарушенную под воздействием длительного применения антибиотиков, облучений, стерессовых ситуаций и т.п. факторов, способствует сохранению разновидной бифидофлоры кишечника.

    Регулярное  употребление продукта в пищу помогает нормализации микрофлоры кишечника, улучшению  обменных процессов, поддержанию иммунитета и функционального состояния  организма человека. [4] 

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ 

    Данные  представленные в литературном обзоре свидетельствуют о том, что селен, выполняет свою невидимую работу в самых разных частях человеческого организма - это составная часть множества белков, липосахаридов и ферментов. Он обладает очень сильным антиканцерогенным действием, причем не только предотвращает, но и приостанавливает развитие злокачественных опухолей. Он обеспечивает защиту и подвижность сперматозоидам, и это его качество широко используют при лечении мужского бесплодия. Он необходим для синтеза йодсодержащих гормонов щитовидной железы. Поэтому борьба с дефицитом йода невозможна на фоне селенового голода. Но более всего он знаменит как микроэлемент долголетия. Поскольку не только предохраняет клеточные мембраны от повреждения агрессивными формами кислорода, но и активно помогает витамину Е, мощному антиоксиданту, полностью раскрыть свой антиокислительный потенциал.

    Последствия острого селенового дефицита можно  обозначить весьма мрачными мазками. В  младенчестве - внезапная "колыбельная" смерть. В детстве и отрочестве - замедленный рост и позднее половое созревание. В молодости - нарушение репродуктивной функции. А далее - ранняя старость со всеми ее печальными атрибутами: атеросклерозом сосудов сердца и мозга, старением жизненно важных органов, ранним климаксом и катарактой.

    Одним из путей решения задачи коррекции  недостаточности селена является обогащение пищевых продуктов.

    Целью данной работы является разработка технологии пробиотической сметаны, обогащенная  селеном.

    Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи исследований:

• исследование устойчивости Streptococcus Cremoris к различным дозам селена;
• выбор оптимального соотношения культур в комбинированной закваске для сметаны;
• исследование биохимической активности закваски;
• оптимизация питательной среды селеном;
• разработка технологической схемы производства сметаны;
• исследование качественных характеристик сметаны.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 

    2.1. Объекты исследований и постановка эксперимента 

    Экспериментальная часть исследований проводилась  в лаборатории кафедры «Технология  молочных продуктов. Товароведение  и экспертиза товаров» научно-исследовательской  лаборатории Восточно-Сибирского Государственного Технологического Университета.

    Объектом  исследования служили культуры пропионовокислые бактерии (Propionibacterium Freudenreichii subsp. Schermanii AC 2503), бифидобактерии (Bifidobacterium Bifidum) и молочнокислые бактерии (Streptococcus Cremoris). В качестве источника селена использовали селенит натрия.

    Экспериментальные исследования были проведены в несколько  этапов:

1. исследование устойчивости Streptococcus Cremoris к различным дозам селена;
2. выбор оптимального соотношения культур в комбинированной закваске для сметаны;
3. исследование биохимической активности закваски;
4. оптимизация питательной среды селеном.

    В итоге была разработана технологическая  схема производства пробиотической сметаны, обогащенная селеном.

    На  рисунке 1 представлена схема проведения экспериментальных исследований. 
 
 
 
 
 
 
 

      

Рисунок 1- Схема проведения экспериментальных исследований. 
 
 
 
 
 
 

    2.2 Физико-химические методы исследования