Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПЛОДОВОГО ДЕСЕРТА

Изобретение относится к молочной промышленности, пищевой биотехнологии и может быть использовано при производстве синбиотических молочных биопродуктов для функционального питания.

Известен способ производства фруктово-желейного молочного десерта, включающего измельченное фруктово-ягодное сырье, сахар-песок, лимонную кислоту, воду, стабилизатор структуры - цитрусовый пектин, в виде 4% водного раствора, смешиваемый с творожной сывороткой при температуре 40°С в соотношении 4,6:1 [Патент RU №2454085(13) С2, A23L 1/06. Опубл.: 27.06.2012].

Известен способ производства десерта плодово-ягодного, предусматривающий подготовку и измельчение плодов или ягод с получением пюре, добавление к измельченным плодам или ягодам творожной сыворотки, сахара, предварительно растворенного в воде стабилизатора «Хамульзиона», картофельного крахмала, нагревание при температуре 85-87°С и охлаждение, внесение сернокислого железа и аскорбиновой кислоты [Патент RU №2267936(13) С2, А23С 23/00, Опубл.: 20.01.2006].

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ производства плодового десерта, предусматривающий подготовку и измельчение плодов с получением пюре, добавление к яблочному пюре молочной сыворотки, сахара, растворенного в воде пищевого желатина, нагревание при температуре (86±1)°С, охлаждение до температуры (37±1)°С и внесение аскорбиновой кислоты и микробного консорциума из культур Streptococcus thermophilus и Lactobacillus casei в соотношении 1:1, сквашивание при температуре (37±1)° С в течение 8-9 ч до образования сгустка и титруемой кислотности (76±1)°Т [Патент RU №2582809(13) C1, A23L 19/00, Опубл.: 27.04.2016].

Полученные указанными способами продукты по вышеперечисленным изобретениям имеют следующие недостатки: недостаточно высокую пищевую и биологическую ценность, не содержат в своем составе живые штаммы микроорганизмов, или содержат в своем составе живые штаммы микроорганизмов, обладающие не достаточно высокими пробиотическими свойствами и не достаточно высоким синтезом экзополисахаридов, которые способны интенсифицировать процесс ферментации, а также стимулировать рост самих бактерий и синтез ими других полезных метаболитов (аминокислот, летучих жирных кислот, витаминов).

Техническим результатом изобретения является повышение пищевой и биологической ценности, приобретение десертом, получаемым с помощью заявляемого способа, высоких пробиотических и функциональных свойств, способных поддерживать и нормализовать естественную микрофлору желудочно-кишечного тракта человека.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе производства плодового десерта, предусматривающего подготовку и измельчение плодов с получением яблочного пюре и измельчение ягод красной рябины с получением ягодного пюре, добавление к пюре молочной сыворотки, обезжиренного молока, сахара, водного раствора пектина, нагревание смеси до температуры (86±1)°С, после нагревания выдерживание смеси при температуре (86±1)°С в течение 11-12 с, согласно заявляемому изобретению, затем смесь охлаждают до температуры (38±1)°С и вносят микробный консорциум из бактериальных концентратов Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus delbrukii subsp. bulgaricus, Lactobacillus casei и БК-Алтай-Снж (состоящий из Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. diacetilactis, Streptococcus salivarius thermophilus) в соотношении бактериальных концентратов 1:1:0,8:1,2; затем осуществляют сквашивание при температуре (38±1)°С в течение 6-7 ч до образования сгустка и титруемой кислотности (85±1)°Т, причем входящие в десерт компоненты вносят в следующем соотношении, мас. %:

БК Lactobacillus acidophilus,

БК Lactobacillus delbrukii subsp. bulgaricus,

БК Lactobacillus casei и

БК-Алтай-Снж (Lactococcus lactis subsp. lactis,

Lactococcus lactis subsp. cremoris,

Lactococcus lactis subsp. diacetilactis,

Streptococcus salivarius thermophilus)

в соотношении 1:1:0,8:1,2

Введение в состав композиции микробного консорциума из молочнокислых стрептококков и молочнокислых палочек, благодаря стимулирующему влиянию их друг на друга, повышенному синтезу полезных веществ, которые вытесняют болезнетворные микроорганизмы и нормализуют микрофлору кишечника, придает полученному указанным способом десерту (биопродукту) повышенную пищевую и биологическую ценность и улучшенные органолептические показатели. Полезная микрофлора десерта обладает лучшими пробиотическими и функциональными свойствами, способностью поддерживать и нормализовать естественную микрофлору желудочно-кишечного тракта человека.

Согласно ранее проведенных исследований (https://science-education.ru/pdf/2015/1/154.pdf). созданный микробный консорциум обладает большей устойчивостью к неблагоприятным факторам среды и более высокой биохимической активностью по сравнению с заквасочными культурами, входящими в состав данного консорциума. В том числе используемый микробный консорциум обладает более широким спектром антагонистической активности по отношению к условно-патогенным и патогенным микроорганизмам, лучшей способностью приживаться в желудочно-кишечном тракте и колонизировать пищеварительный тракт человека, вытесняя гнилостные и болезнетворные микроорганизмы. Микробный консорциум обладает большей устойчивостью к различным антибиотикам, следовательно можно считать, что десерт с микробным консорциумом будет оказывать терапевтический эффект при антибиотикотерапии. Кроме того, микробный консорциум по сравнению с исходными заквасочными культурами синтезирует значительно больше экзополисахаридов, которые будут не только улучшать реологические показатели десерта, но и способствовать адгезии полезных микроорганизмов на стенки кишечника человека. Более того, экзополисахариды, продуцируемые микроорганизмами, интенсифицируют процесс ферментации, сокращая время образования сгустка, а также стимулируют рост самих бактерий и синтез ими других полезных метаболитов (аминокислот, летучих жирных кислот, витаминов).

Учитывая, что молочная сыворотка содержит в максимальном количестве незаменимые аминокислоты, водорастворимые витамины, макро- и микроэлементы, а также молочный сахар - лактозу, она создает благоприятные условия для максимального синтеза полезных веществ микробным консорциумом.

Натуральный пектин - полисахарид природного происхождения, вносимый в десерт и содержащийся в яблочном пюре и пюре плодов красной рябины, кроме того, что он способен улучшать консистенцию продукта, сорбировать и выводить из организма токсины, ксенобиотики, анаболики, продукты метаболизма и биологически вредные вещества, является эффективным пребиотиком для микробного консорциума и усиливает синтез полезных веществ в процессе культивирования микроорганизмов. В 100 г съедобного веса яблок содержится пектина 0,5 г. В яблоках преобладает растворимый пектин (60-70% от общего количества). Из научных публикаций известно, что регулярное потребление пектина в составе продуктов питания позволяет регулировать обмен веществ и функции органов пищеварения, снижать уровень глюкозы и холестерина в крови. Кроме того, галактуроновая кислота, которая входит в состав пектина, слабо диссоциирует и сохраняет способность закислять среду своего пребывания до тех пор, пока сохраняет целостность своей структуры. Поэтому, благодаря пектину преимущественно в тонкой кишке желудочно-кишечного тракта временно формируется дополнительный кислотный барьер с соответствующим временным изменением экологических условий в просвете кишечника, что препятствует или угнетает развитие патогенной микрофлоры. Пектин, попадая в кишечник человека, сдвигает рН среды в более кислую сторону, оказывая тем самым бактерицидное действие на болезнетворные бактерии, в том числе подавляет развитие гнилостной микрофлоры.

По данным д.м.н., профессора Шендерова Б.А. пектины, поступающие в толстый кишечник человека, являясь низкокалорийными углеводами и легкорастворимыми балластными веществами, обладают бактерицидным действием в отношении патогенной и условно-патогенной микрофлоры и становятся хорошим источником энергии и питательной средой для роста представителей полезной собственной нормальной кишечной микрофлоры.

Пектин является одним из естественных регуляторов количества микрофлоры кишечника человека, способствует восстановлению слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, нормализует моторику толстой кишки и участвует в осуществлении большинства полезных физиологических функций. В настоящее время пектины признаны в большинстве стран как физиологически ценные пищевые функциональные ингредиенты, присутствие которых в пищевых продуктах традиционного рациона способствуют улучшению состояния здоровья человека. Пектин, как пребиотик создает благоприятные условия для максимального синтеза полезных веществ микробным консорциумом молочнокислых бактерий. Оптимальные концентрации пектина были установлены в ходе экспериментальных исследований. Выбранное содержание 1-1,5% обусловлено хорошими органолептическими показателями и высокой биохимической активностью пробиотических микроорганизмов десерта.

Вместе с тем, следует отметить, что использование пектина более 1,5% приводит к ухудшению органолептических показателей биопродукта. А использование менее 1% пектина оказывает незначительное влияние на органолептические показатели и биохимическую активность пробиотических микроорганизмов десерта.

Введение в состав пюре ягод красной рябины также позволит улучшить функциональные свойства синбиотического десерта, повысит пищевую и биологическую ценность биопродукта для функционального питания, т.к. согласно анализу литературных данных, пюре из красной рябины способно активизировать деятельность полезной микрофлоры желудочно-кишечного тракта, обладает пребиотическими и бифидогенными свойствами.

Пюре из ягод красной рябины получали с помощью специальной установки ГИД-100/1 - это гидродинамический измельчитель-диспергатор, который имеется на многих промышленных предприятиях и предназначен для работы при температуре от 10 до 35°С для измельчения, диспергирования, термообработки жидких, вязких и пастообразных пищевых продуктов.

Растение красная рябина является одним из самых легкодоступных на всей территории России, особенно много красной рябины в Сибири. В ягодах рябины красной находится почти четверть таблицы Менделеева, внушительное количество витаминов, пектинов, сорбитов и множество биологически активных веществ. Целебные свойства ягод рябины красной исключительно многообразны и настолько велики, что их используют для лечения кишечных инфекций, нарушения перистальтики, для мягкого очищения организма, при диабете для снижения уровня сахара в крови, для улучшения кровообращения. Благодаря наличию большого комплекса биологически активных веществ, ягоды рябины обладают способностью регулировать жировой, солевой и холестериновый обмен, укрепляют нервную систему и снимают общую интоксикацию организма. Бета-каротин, содержащийся в красной рябине улучшает зрение и обеспечивает регенерацию кожи, каротиноиды предотвращают развитие недоброкачественных опухолей, сорбит и пектиновые вещества благотворно воздействуют на весь желудочно-кишечный тракт. Неудивительно, что плоды красной рябины применяются при болезнях печени, для укрепления и восстановления памяти, при атеросклерозах, гипертонии, различных сердечно-сосудистых заболеваниях. В качестве дополнительного средства ягоды красной рябины используют при лечении лучевой болезни и алкогольной зависимости, при онкозаболеваниях, и после химиотерапии. Оптимальные концентрации пюре плодов красной рябины были установлены в ходе экспериментальных исследований. Выбранная концентрация 8,5-9,0% пюре плодов красной рябины обусловлена хорошими органолептическими показателями и высокой биохимической активностью пробиотических микроорганизмов плодового десерта.

Вместе с тем, следует отметить, что использование пюре плодов красной рябины более 9,0% приводит к ухудшению органолептических показателей биопродукта. А использование менее 8,5% пюре плодов красной рябины оказывает незначительное влияние на органолептические показатели и биохимическую активность пробиотических микроорганизмов плодового десерта.

Способ осуществляется следующим образом.

В яблочное пюре и пюре плодов красной рябины добавляют жидкую молочную сыворотку, обезжиренное молоко, сахар. Все тщательно перемешивают и добавляют пектин, растворенный в воде, затем смесь тщательно перемешивают и нагревают до температуры (86±1)°С, выдерживают в течение 11-12 с, охлаждают до температуры (38±1)°С и вносят микробный консорциум, состоящий из бактериальных концентратов Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus delbrukii subsp. bulgaricus, Lactobacillus casei и БК-Алтай-Снж (Lactococcus lactis subsp. lactis, Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis subsp. diacetilactis, Streptococcus salivarius thermophilus) в соотношении 1:1:0,8:1,2; затем сквашивают в течение 6-7 часов до образования сгустка и титруемой кислотности (85±1)°Т.

Оптимальные концентрации жидкой молочной сыворотки были установлены в ходе экспериментальных исследований. Внесение менее 51 или более 52 мас. % жидкой молочной сыворотки способствует ухудшению органолептических показателей биопродукта.

При составлении смеси можно использовать сухую молочную сыворотку вместо жидкой, предварительно растворив ее в питьевой воде до концентрации 51-52 мас. %.

Оптимальные концентрации компонентов были установлены в ходе экспериментальных исследований. Внесение в десерт обезжиренного молока менее или более 10 мас. %, а также сахара менее 7,0 и более 7,59 мас. % способствует ухудшению органолептических показателей биопродукта.

В таблице 1 приведены органолептические показатели предлагаемого биопродукта.

В таблице 2 приведены физико-химические и микробиологические показатели предлагаемого биопродукта.

Предлагаемый биопродукт может быть изготовлен как на мини-заводах, так и на предприятиях молочной промышленности. Производство биопродукта по рассматриваемому способу может осуществляться на том же технологическом оборудовании, что и традиционные продукты.

Предложенный способ производства биопродукта апробирован в условиях лабораторий научно-исследовательского института биотехнологии КемГУ.