Результат интеллектуальной деятельности: КИСЛОМОЛОЧНЫЙ ПРОДУКТ ДЛЯ ГЕРОДИЕТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ

Изобретение относится к молочной промышленности, в частности, к производству жидких кисломолочных продуктов для питания пожилых людей.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому продукту является композиция для приготовления кисломолочного продукта для геродиетического питания, содержащая молоко жирностью 3,2% или молоко обезжиренное, сухое обезжиренное молоко, лактулозу, кефирную закваску, биологически активную добавку иммуновит, минеральные вещества, витамины и воду (патент РФ №2276848, публ. 27.05.2006 г. Бюл. №15).

Недостатком данного продукта является увеличение молочного белка сухим обезжиренным молоком, в котором преобладает казеиновая фракция. Она труднее усваивается организмом в сравнении с сывороточными белками. Это снижает биологическую ценность белкового компонента продукта и, следовательно, биологическую и пищевую ценность самого продукта.

Применяемая в продукте лактулоза может вызвать в желудочно-кишечном тракте излишнее газообразование, что негативно сказывается на усвояемости продукта и, следовательно, на его пищевой ценности, а также на самочувствии пожилого человека.

Используемый в продукте иммуновит является дрожжевым автолизатом неглубокого гидролиза, что снижает усвояемость продукта, а также его пищевую и биологическую ценность.

Продукт имеет устойчивый дрожжевой привкус и запах, что негативно сказывается на его органолептических свойствах.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение биологической, пищевой ценности продукта, улучшение усвояемости, функциональных и профилактических свойств продукта.

Технический результат достигается тем, что кисломолочный продукт для геродиетического питания содержит молоко обезжиренное, сливки, концентрат сывороточных белков, закваску Бифилакт-АД, биологически активную добавку «Протамин», сироп из растительного сырья, минеральные вещества, витамины и воду, при следующем содержании исходных компонентов, мас.%:

Заявленный технический результат достигается в результате сочетания следующих факторов.

Использование концентрата сывороточных белков (в заявляемых значениях) позволяет повысить биологическую ценность белкового компонента продукта (а значит биологическую и пищевую ценность самого продукта) путем обеспечения потребностей пожилых людей в незаменимых аминокислотах, улучшить перевариваемость и усвояемость продукта и тем самым улучшить его функциональные и профилактические свойства. Сывороточные белки по своей биологической ценности значительно превосходят белки коровьего молока, в том числе и за счет более высокого содержания незаменимых аминокислот, особенно цистина и триптофана. Аминокислотный состав сывороточных белков наиболее близок к аминокислотному составу мышечной ткани человека, а по содержанию незаменимых аминокислот и аминокислот с разветвленной цепью (ВСАА): валина, лейцина и изолейцина, они превосходят все остальные белки животного и растительного происхождения. Внесение в продукт концентрата сывороточных белков, более богатого незаменимыми аминокислотами и легче усваиваемого организмом по сравнению с белком коровьего молока, повышает долю сывороточных белков (от доли общего белка) продукта до 30%, тогда как в прототипе их доля составляет 20%. Благодаря увеличению легкоусвояемых сывороточных белков на 10%, повышается пищевая и биологическая ценность продукта, а также улучшается усвояемость продукта, что опосредованно способствует повышению иммунитета организма пожилого человека.

Продукт заквашен пробиотической закваской Бифилакт-АД, состоящей из чистых культур молочнокислых и бифидобактерий - Lactococcus lactis subsp.Diacetilactis, Streptococcus thermophilus (вязкий), Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum и/или В. longum, и/или В. adolescentis (Ассортимент бактериальных концентратов. Углич 2012 ФГУП «Экспериментальная биофабрика» Россельхозакадемии. Москва ГНУ ВНИИМС Россельхозакадемии, 2012 г., с.27-28). Бифидо- и лактобактерии оказывают микробиологическую терапию для стабилизации микрофлоры организма человека. Эти молочнокислые бактерии восстанавливают нарушенный баланс микрофлоры, восстанавливают целостность эпителиальных клеточных образований и стимулируют иммунологические функции слизистой оболочки пищеварительного тракта.

Установлено, что многие из бактерий - пробиотиков осуществляют защиту организма двумя основными путями: образуя барьер, препятствующий прикреплению патогенных микроорганизмов к слизистой оболочке кишечника и путем модуляции защитных сил организма. Эти оба действия достигаются или посредством прямого антагонизма бактерий, или увеличением эффективности иммунного ответа.

Другое хорошо подтвержденное действие пробиотиков - это улучшение расщепления лактозы у лиц с нарушениями ее расщепления и всасывания. Фермент лактаза играет существенную роль в усвоении лактозы кишечником. При применении бифидо- и лактобактерий могут быть предотвращены или излечены инфекции пищеварительного тракта. Наибольшие данные накоплены по терапии молочнокислыми бактериями ротавирусных гастроэнтеритов. Lactobacillus acidophilus быстро устраняет диарею. Этот же штамм показывает высокую эффективность против грибка Candida albicans.

БАД «Протамин» (гидролизат дрожжевой «Протамин») является продуктом глубокого ферментативного гидролиза биомассы пекарских дрожжей и содержит полный комплекс заменимых и незаменимых аминокислот, высшие и низшие пептиды, витамины группы В, полисахариды, пищевые волокна, микро- и макроэлементы (ТУ 9182-055-00334586-2007). Не содержит холестерина, искусственных добавок, нуклеиновых кислот и консервантов. Содержит белка не менее 35%, жира - 3,5%, углеводов - 12%, клетчатки - 7,9%, калорийность - 250 ккал. БАД «Протамин», вносимая в продукт, повышает иммунный статус и функциональную выносливость организма, способствует снижению напряжения сердечно-сосудистой системы при нагрузках в условиях занятий физкультурно-оздоровительными упражнениями. Выявлено положительное воздействие на повышение показателей оперативной памяти и нервно мышечный аппарат больных черепно-мозговой травмой в процессе их реабилитации. Проведенные исследования показали наличие у препарата ряда антиоксидантных эффектов, выраженных в нормализации уровня активности глутатион-зависимого звена.

В связи с глубоким гидролизом белков протоплазмы клеток, а также глубокой деполимеризацией полисахаридов клеточных стенок и нуклеиновых кислот этот препарат обладает высокой усвояемостью. Эффективность действия «Протамина» на организм человека подтверждена клиническими испытаниями, проведенными в Медицинском центре «Медитон», в травмотологическом отделении Одинцовской ЦРБ, в ГНПО «Фтизио-пульмонология», Свердловском противотуберкулезном диспансере у детей с нарушениями противоинфекционной защиты, где он использовался в качестве оздоровительного и профилактического продукта для лечебного питания больных. Положительная оценка «Протамина» получена в лаборатории по созданию нетоксичных иммуномодуляторов НИИ ЭдиТО Онкологического научного центра им. Н.Н.Блохина РАМН. Эффект противоопухолевой активности препарата, а также его способность вызывать селективный апоптоз только на раковых клетках, не подавляя нормальные, можно объяснить, предположив, что в исследуемом препарате присутствует некий фактор пептидной природы, который вызывает селективный апоптоз в раковых клетках и индукцию каспазы-3.

Проведенные исследования спектрального анализа и оценка аминокислотного состава опытных образцов заявляемого кисломолочного продукта показали, что содержание низкомолекулярных пептидов с молекулярной массой (М.М.) менее 300 Да в продуктах с протамином составляет 70-85%, тогда как в продуктах без протамина - около 20%.

Анализируя полученные данные, можно сказать, что протамин повышает биологическую ценность продукта, обогащая его необходимыми аминокислотами, что способствует также улучшению усвояемости продукта, что в свою очередь опосредованно повышает иммунитет организма, тем самым улучшая функциональные и профилактические свойства продукта.

Уменьшение доли «Протамина» ниже заявляемых значений приводит к ухудшению аминокислотного состава продукта, ухудшению его усвояемости, снижению биологической и пищевой ценности продукта, а также к ухудшению его функциональных и профилактических свойств. Увеличение доли «Протамина» выше заявляемых значений ухудшает органолептические свойства продукта - придает ему горьковатый вкус и выраженный дрожжевой привкус, тем самым ухудшает пищевую ценность продукта.

Уменьшение доли сиропа из растительного сырья ниже заявляемых значений приводит к ухудшению органолептических свойств продукта. Увеличение доли сиропа из растительного сырья выше заявляемых значений придает продукту излишне сладкий привкус.

Уменьшение доли сывороточных белков ниже заявляемых значений приводит к снижению усвояемости продукта, снижению количества белка, необходимого для организма пожилого человека, снижению биологической и пищевой ценности продукта, а также к ухудшению его функциональных и профилактических свойств. Увеличение доли сывороточных белков выше заявляемых значений приводит к удорожанию продукта.

Минеральный и витаминный состав заявляемого продукта соответствует требованиям, предъявляемым к данному классу продуктов.

Заявляемая совокупность признаков позволяет получить кисломолочный продукт для геродиетического питания (жирностью 1,5-3,0%) с повышенной биологической, пищевой ценностью, улучшенной усвояемостью, повышенными функциональными и профилактическими свойствами продукта.

Отклонения в меньшую или большую сторону от заявляемых значений всех указанных параметров состава продукта приводят к снижению пищевой и биологической ценности заявляемого продукта, ухудшению усвояемости, функциональных и профилактических свойств продукта.

Способ получения заявляемого продукта осуществляют, например, следующим образом.

Сырое очищенное молоко с температурой 43-47°С направляют на сепаратор-сливкоотделитель.

Сливки, полученные при сепарировании молока, пастеризуют при температуре 85-91°С, охлаждают до температуры 2-6°С и направляют на хранение. В сливках определяют массовую долю жира и кислотность.

Обезжиренное молоко пастеризуют при температуре 74-78°С с выдержкой 16-20 с, охлаждают до температуры 2-6°С и направляют в резервуар промежуточного хранения.

Витамин С растворяют в питьевой воде с температурой 10-20°С до получения водного раствора с массовой долей сухих веществ 3%.

Фолиевую кислоту (витамин Вс) растворяют в питьевой воде с температурой 10-20°С до получения водного раствора с массовой долей сухих веществ 0,05% и перемешивают не менее 10 мин.

Сернокислое железо растворяют в питьевой воде с температурой 10-20°С до получения раствора с массовой долей сухих веществ 3%.

Сернокислый цинк растворяют в питьевой воде с температурой 10-20°С до получения раствора с массовой долей сухих веществ 5%.

Лимоннокислый калий растворяют в питьевой воде при температуре 10-20°С до массовой доли сухих веществ 25%.

Жирорастворимые витамины эмульгируют в небольшой порции молока, подогретого до температуры 65-85°С. Масса жирорастворимых витаминов не должна превышать 0,4 г на 1 кг молочной смеси. Эмульсию жирорастворимых витаминов в молоке готовят непосредственно перед их внесением в смесь с нормализованным или обезжиренным молоком.

Охлажденное и очищенное молоко нормализуют по массовой доле жира: в потоке - на сепараторе-нормализаторе или в резервуаре - путем смешивания обезжиренного молока со сливками жирностью 35%. Полученное нормализованное молоко, подогретое до температуры 40-44°С, очищают на центробежном молокоочистителе.

Необходимую массу протамина и концентрата сывороточных белков постепенно вносят в очищенное нормализованное молоко с температурой 40-44°С при включенной мешалке и тщательно перемешивают не менее 30 минут. Для проведения процесса стабилизации сывороточных белков в полученную смесь вносят водный раствор соли лимоннокислого калия и тщательно перемешивают. Процесс стабилизации проводят не менее 50 минут при температуре 8-12°С.

В полученную смесь вносят сироп из растительного сырья, эмульсию жирорастворимых витаминов, растворы водорастворимых витаминов и минеральных солей.

Полученную многокомпонентную смесь гомогенизируют при давлении 13-17 МПа и температуре 63-67°С.

Гомогенизированную многокомпонентную смесь подвергают тепловой обработке (в зависимости от установленного оборудования), например, при 85-89°С с выдержкой 9-15 мин.

После пастеризации и выдержки смесь охлаждают до температуры заквашивания 36-38°С.

Заквашивание и сквашивание проводят в резервуарах, обеспечивающих охлаждение и равномерное перемешивание сквашенного сгустка.

Закваску вносят в резервуар с многокомпонентной смесью при включенной мешалке.

После перемешивания смеси с закваской ее оставляют в покое в резервуаре для сквашивания при температуре 36-38°С в течение 4-8 часов до образования сгустка кислотностью 75-85°Т (4,5-4,4 ед. рН).

По окончании сквашивания сгусток охлаждают до температуры 12-16°С при периодическом перемешивании.

Охлаждение продукта обеспечивают за счет подачи в межстенное пространство резервуара ледяной воды (при включенной мешалке) или на проточном охладителе непрерывного действия.

Перед розливом продукт перемешивают в течение 3-5 мин. и разливают в потребительскую тару, маркируют и укладывают в транспортную тару.

Упаковку и маркировку продукта проводят в соответствии с требованиями действующих технических условий на данный продукт.

Упакованный в транспортную тару продукт доохлаждают в холодильной камере до температуры 2-6°С, после чего технологический процесс считается законченным и продукт готов к реализации.

В качестве сиропа из растительного сырья используют, например, сиропы фирмы ООО «Астромар», изготовленные в соответствии с ТУ 9185-003-18684507-08, ТУ 9185-030-18684507-2010. В состав сиропа ягоды смородины черной входят ягода смородины черной, фруктоза, вода. В состав сиропа ягоды малины входят ягода малины, сахар, вода. В состав сиропа ягоды брусники входят ягода брусники, сахар, вода.

Пример 1. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 1,5% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Пример 2. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 1,5% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Пример 3. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 1,5% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Пример 4. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 2,5% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Пример 5. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 2,5% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Пример 6. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 2,5% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Пример 7. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 3,0% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Пример 8. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 3,0% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Пример 9. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 3,0% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Согласно примерам 1-9 получают кисломолочный продукт для геродиетического питания с различной жирностью. Продукт имеет однородную воздушную (похожую на взбитые сливки) консистенцию, белый с кремовым оттенком цвет, вкус и запах молочный сладковатый с едва ощутимым привкусом протамина, что придает продукту необычный интересный вкусовой оттенок.

Заявляемый продукт имеет следующие физико-химические показатели:

В таблице 1 представлен фракционный состав белковых веществ по молекулярной массе (м.м.) заявляемого продукта (образец 1) и алогичного по составу кисломолочного продукта только без протамина (образец 2) - в дальтонах (Да).

Как видно из таблицы 1 заявляемый продукт с протамином (образец 1) богаче по фракционному составу - в нем преобладают вещества с массами до 300Да. А также более 50% свободных аминокислот и коротких пептидов с молекулярной массой менее 200 Да.

Полученные результаты спектрального анализа подтвердились при определении состава свободных аминокислот в опытном образце на аминокислотном анализаторе SmartlineA0323V2, фирмы "KNAUER"(Германия), представленные в таблице 2, где образец 1- продукт кисломолочный для геродиетического питания (контроль), образец 2-продукт кисломолочный, обогащенный протамином, для геродиетического питания (опытный).

Как видно из таблицы 2 общее количество аминокислот в образце 2 (заявляемый продукт) больше в 1,7 раза по сравнению с образцом 1. Особенно увеличилось содержание незаменимых аминокислот: лизина - в 8,9 раз; триптофана - в 4,9 раз; треонина - в 2,4 раза. Остальные незаменимые аминокислоты возросли в 1,3-1,4 раза. По количеству заменимых аминокислот особенно возросло содержание серина и глицина в 8,5 и 3,5 раз соответственно.

Пример 10. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 1,5% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Пример 11. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 1,5% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Пример 12. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 2,5% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Пример 13. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 2,5% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Пример 14. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 3,0% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Пример 15. Для получения 1000 кг кисломолочного продукта для геродиетического питания жирностью 3,0% исходные компоненты берут в следующих количествах, кг:

Продукт, полученный по примерам 10, 12, 14, содержит недостаточное количество белка (3,1-3,2% вместо 3,3-3,45%). Содержание «Протамина» в продукте ниже заявляемых значений. Это приводит к уменьшению аминокислотного состава продукта, тем самым снижая его биологическую ценность.

Продукт, полученный по примерам 11, 13, 15, содержит недостаточное количество легкоусвояемого сывороточного белка, богатого незаменимыми аминокислотами. В связи с этим биологическая ценность продукта снижается. Повышение содержание «Протамина» в продукте выше заявляемых значений негативно сказывается на его органолептических свойствах, так как он придает продукту горьковатый вкус и выраженный дрожжевой привкус и запах.

Заявляемый кисломолочный продукт для геродиетического питания обладает пробиотическими свойствами в результате сквашивания закваской, состоящей из термофильных молочнокислых стрептококков, бифидобактерий и ацидофильных палочек, что оказывает положительное действие на здоровье человека путем нормализации микрофлоры кишечника и стимуляции иммунной системы. Продукт имеет однородную воздушную консистенцию, белый с кремовым оттенком цвет, вкус и запах кисломолочный сладковатый с едва ощутимым привкусом протамина, что придает продукту необычный интересный вкусовой оттенок.

Продукт обладает высокой усвояемостью, способствует нормализации белкового обмена человека, регуляции массы тела, восстановлению работоспособности, повышению иммунитета. Оказывает общеукрепляющее, профилактическое действие. Продукт можно рекомендовать как дополнительное питание при аллергических заболеваниях, при реабилитации больных, например, с черепно-мозговой травмой. Жирность продукта варьирует от 1,5 до 3,0%. При использовании растительного сиропа на основе фруктозы (ксилита, сорбита и других сахарозаменителей) продукт с низкой жирностью можно рекомендовать больным сахарным диабетом.

Производство заявляемого кисломолочного продукта позволяет значительно расширить ассортимент геродиетических продуктов.