Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОМОЛОЧНОГО ПРОДУКТА С ПОНИЖЕННОЙ АЛЛЕРГЕННОСТЬЮ

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к производству кисломолочного продукта, а именно биокефира, предназначенного для профилактического питания людей, страдающих аллергией на молочные белки.

Известен способ получения традиционного кефира, включающий следующие технологических операции:

нормализацию, пастеризацию, гомогенизацию, охлаждение до температуры заквашивания, заквашивание (1-3)% кефирной грибковой закваской или (3-5)% производственной закваской, сквашивание до значений активной кислотности (pH) 4,50-4,65, охлаждение и выдерживание в течение (1-1,5) ч, перемешивание, охлаждение до 14-16°C в течение (3-4,5) ч, созревание в течение (9-13) ч при перемешивании, расфасовку готового продукта, охлаждение до (6±2)°C и хранение (см. Технологическая инструкция по производству кефира, 18.06.1987 г.)

Кефир, получаемый этим способом, отличается характерным вкусом, ароматом и консистенцией, однако не имеет длительного срока хранения из-за ухудшения вкуса и консистенции уже через несколько дней.

Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является способ производства кефирного продукта, включающий очистку, нормализацию, гомогенизацию, пастеризацию молока, выдержку, охлаждение до температуры заквашивания, внесение комбинированной закваски кефирных грибков и пропионовокислых бактерий (Propionibacterium freudenreihii subs. shermani) в количестве 3-5%, взятых в соотношении 1:1, сквашивание, охлаждение и розлив (см. Патент РФ №2461204).

Кефирный продукт, получаемый этим способом, отличается антимутагенной активностью, содержит витамины B , B , В , однако не может использоваться в питании людей, страдающих аллергией на молочные белки и не обладает способностью восстанавливать нормальную микрофлору кишечника.

Задачей изобретения является создание способа получения кисломолочного продукта с пониженной аллергенностью (биокефира), предназначенного для питания людей с целью коррекции патологических процессов, профилактики осложнений при пищевой аллергии и для восстановления нормальной микрофлоры кишечника.

Технический результат заключается в получении кисломолочного продукта с пониженной аллергенностью (содержание β-лактоглобулина может достигать менее 0,005 мг/мл) и с профилактическим действием (для восстановления нормальной микрофлоры кишечника).

Технический результат достигается тем, что способ получения кисломолочного продукта с пониженной аллергенностью характеризуется тем, что проводят нормализацию молока, вносят в молочную смесь гидролизат сывороточных белков со степенью гидролиза от 8 до 15% и остаточной антигенностью не более 0,1% в количестве 20-30% от массы заквашиваемой смеси, вносят пектин в количестве 0,1-0,2%, гомогенизацию проводят при температуре пастеризации, охлаждение до температуры заквашивания 20-25°C, внесение кефирной закваски и концентрата пропионовокислых бактерий или бифидобактерий, сквашивание до достижения pH сгустка 4,7-4,75, охлаждение до температуры созревания, созревание, охлаждение, розлив и доохлаждение продукта. Готовый продукт получают с показателем остаточной антигенности не более 0,1%.

В последние годы мировая медицинская статистика констатирует рост числа аллергических заболеваний. Причины этого связаны с рядом факторов, способствующих аллергизации населения: ухудшением экологической обстановки; увеличением случаев контакта населения с химическими веществами как на производстве, так и в быту; нерациональным питанием; растущей урбанизацией, изменением образа жизни, увеличением числа стрессовых ситуаций; увеличением потребления лекарственных препаратов.

Коровье молоко входит в число наиболее распространенных пищевых аллергенов. По данным отечественных и зарубежных исследователей аллергия к молоку выявляется у 17,5% детей младшего возраста, 13,5% детей в возрасте от 5 до 16 лет и 4% взрослого населения. Сенсибилизация к белкам молока является началом формирования ряда патологических процессов, таких как бронхиальная астма, крапивница, атопический дерматит, дисфункции желудочно-кишечного тракта. Тем не менее, учитывая востребованность молока как элемента пищевого рациона, содержащего ряд ценных биологически активных соединений, представляется наиболее оправданным не отказ от употребления молока и молочных продуктов при наличии аллергических реакций, а использование гипоаллергенных продуктов с низким содержанием основных аллергенных компонентов.

Белковая фракция коровьего молока содержит более 20 антигенов, из которых наибольшими аллергенными свойствами обладает β-лактоглобулин (БЛГ). На долю БЛГ приходится 50% белка сыворотки и около 10% всех белков коровьего молока. Молекула БЛГ содержит ряд IgE-связывающих эпитопов, часть из которых образована последовательно расположенными аминокислотами (линейные детерминанты), а часть имеют сложную пространственную структуру из компонентов разных участков пептидной цепи (конформационные детерминанты).

Снижение аллергенности молока возможно за счет удаления или расщепления аллергенных компонентов при предварительной обработке молочного сырья. Элиминация или деструкция антигенных детерминант исключает возможность иммунохимических взаимодействий и инициацию аллергических процессов.

В этой связи особую актуальность приобретает поиск безопасных средств, способных корректировать гипертрофические иммунные реакции за счет эффективного воздействия на различные звенья системы иммунитета.

Одним из направлений развития пищевой биотехнологии является создание продуктов с заданными свойствами, в том числе и молочных продуктов с пониженной аллергенностью.

В основе разработанной технологии получения кисломолочного продукта лежит регулирование белкового состава молочного белка, где аллергенность молока снижается за счет удаления и частичного расщепления аллергенных компонентов (β-лактоглобулина) при сквашивании и путем внесения гидролизата сывороточных белков с остаточной антигенностью не более 0,1% в нормализованную смесь.

Проведенные ранее доклинические исследования на мышах показали, что кисломолочный продукт, выработанный на закваске, состоящей из пропионовокислых бактерий (Propionibacterium freudenreihii subs. shermani), молочнокислых бактерий (Lactococcus lactis subs. Lactis biovar diacetylactis) и уксуснокислых бактерий (Acetobacter aceti) оказывал существенное гипоаллергическое действие. Поскольку превалирующей микрофлорой в закваске исследуемого продукта являлись пропионовокислые бактерии, то по всей вероятности именно они придавали продукту наиболее выраженные гипоаллергенные свойства. Поэтому эти микроорганизмы были включены нами в состав закваски разрабатываемого продукта.

Пропионовокислые бактерии - анаэробные микроорганизмы, являющиеся представителями нормальной микрофлоры кишечника человека. Положительная роль пропионовокислых бактерий состоит в том, что они подавляют развитие нежелательной, в том числе патогенной микрофлоры, а также синтезируют витамин B₁₂ и другие витамины группы B.

Пропионовокислые бактерии относятся к гетероферментативным видам, при утилизации лактозы молока образуют пропионовую и уксусную кислоты. Они очень медленно развиваются в молоке, некоторые штаммы его не сквашивают.

Пропионовокислые бактерии (Propionibacterim shermanii freudenreihii subs. Shermani) характеризуются следующими свойствами: при культивировании в молоке в течение 24 ч образуется 20 мкг/мл витамина B₁₂ при культивировании в течение 72 ч - 92 мкг/мл, обладают антагонистической активностью, т.е. способностью подавлять возбудителей кишечных заболеваний - S.aureus, Pr.vulgaris, E.coli, Sh.sonnei, Sh.flexneri, что гарантирует подавление в кишечнике патогенных микроорганизмов и нормализацию его микрофлоры.

Известно, что кефирные грибки содержат биоактивные ингредиенты, которые положительно влияют на здоровье человека, повышая сопротивляемость организма к различным болезням. К полезным свойствам кефира относится, по мнению ряда авторов, стимулирование иммунной системы.

Исходя из вышеизложенного для разработки кисломолочного продукта, предназначенного для профилактического питания людей, страдающих аллергией на молочные белки, использовали молоко и гидролизат сывороточных белков, в качестве закваски была использована кефирная закваска с добавлением пробиотической культуры пропионовокислых бактерий или бифидобактерий.

Известно, что в состав коровьего молока входят пять антигенных субстанций: α-лактоальбумин, β-лактоглобулин, казеин, липопротеиды, а также смесь альбумозы и пептонов. Наибольшей аллергенностью обладает β-лактоглобулин, так как этот белок не подвергается гидролизу в желудочно-кишечном тракте человека

Поэтому в дальнейших исследованиях для разработки оптимального состава и требуемых функциональных свойств продуктов определяли, в первую очередь, содержание β-лактоглобулина как основного белка, определяющего аллергенные свойства молока в части непереносимости молочного белка. Данные по содержанию сывороточных белков и β-лактоглобулина по ходу технологического процесса получения разрабатываемых функциональных продуктов приведены в таблице 1.

Согласно полученным результатам исследований было отмечено, что при замене молочного белка в нормализованной смеси на гидролизат сывороточных белков в количестве до 10% уже было отмечено снижение содержания β-лактоглобулина, а остаточная антигенность составляла менее 0,1%. При замене молочного белка в нормализованной смеси на гидролизат сывороточных белков в количестве до 30% остаточная антигенность снижалась на 40-50%. При внесении 40% гидролизата сывороточных белков при производстве биокефира содержание β-лактоглобулина вообще не обнаруживалось, что позволяло сделать вывод о получении гипоаллергенного продукта, по всей вероятности большую роль оказала микрофлора закваски. Однако, замена молочного белка гидролизатом сывороточных белков в количестве 40% приводила к резкому ухудшению органолептических свойств кисломолочного продукта: вкуса и консистенции. Поэтому в дальнейших исследованиях для разработки рецептуры кисломолочных продуктов заменяли 20-30% молочного белка, что позволило снизить остаточную антигенность продукта более чем в 10 раз.

Способ осуществляют следующим образом.

Молочную подсырную сыворотку сепарируют, пастеризуют, с последующим УФ-концентрированием, получают концентрат с массовой долей сухих веществ 8-11%, раскисляют УФ-концентрат и проводят ферментативный гидролиз, полученный гидролизат сывороточных белков пастеризуют и охлаждают. Получают гидролизат сывороточных белков со степенью гидролиза 8-15% и остаточной антигенностью не более 0,1%.

Далее исходное очищенное молоко нормализуют, добавляют 20-30% полученного гидролизата сывороточных белков, вносят пектин в количестве 0,1-0,2%, полученную смесь гомогенизируют, пастеризуют при температуре пастеризации 95°C с выдержкой 5 мин и охлаждают до температуры заквашивания 20-25°C. Для заквашивания применяют кефирную закваску в количестве 3%. Одновременно с кефирной закваской вносят бактериальный концентрат пропионовокислых бактерий или бифидобактерий. Количество бактериального концентрата рассчитывают таким образом, чтобы в готовом продукте содержание пробиотических культур было не менее 10⁶ КОЕ/см³. Сквашивают, охлаждают до температуры созревания, проводят созревание, охлаждают, разливают и доохлаждают в холодильной камере.

Предлагаемый способ поясняется примерами

Пример 1. Гидролизат сывороточных белков со степенью гидролиза 10% и остаточной антигенностью не более 0,1% добавляют в нормализованное молоко в количестве 30%, вносят пектин в количестве 0,2%. Полученную смесь гомогенизируют при температуре пастеризации 95°C с выдержкой 5 мин. Смесь охлаждают до температуры заквашивания 23°C. Для заквашивания используют кефирную закваску в количестве 3%. Одновременно с закваской вносят бактериальный концентрат пропионовокислых бактерий в таком количестве, чтобы обеспечить в готовом продукте содержанием клеток 10 КОЕ/см³ (например, количество клеток пропионовокислых бактерий в 1 г бактериального концентрата 5*10¹⁰ КОЕ/см³ вносят не менее 20 г бактериального концентрата на 1 т продукта). Смесь перемешивают, сквашивают, охлаждают до температуры созревания, оставляют для созревания, охлаждают, разливают и доохлаждают.

Пример 2. Гидролизат сывороточных белков со степенью гидролиза 15% и остаточной антигенностью не более 0,1% вносят в нормализованное молоко в количестве 20%, вносят пектин в количестве 0,15%. Полученную смесь гомогенизируют при температуре пастеризации 95°C с выдержкой 5 мин. Смесь охлаждают до температуры заквашивания 25°C, вносят кефирную закваску в количестве 3%. Одновременно с закваской вносят бактериальный концентрат бифидобактерий. Количество добавляют расчетным путем, чтобы в готовом продукте было 10⁶ КОЕ/см³ бифидобактерий. Смесь перемешивают, сквашивают, охлаждают до температуры созревания, оставляют для созревания, охлаждают, разливают и доохлаждают.