Биологически активные ингредиенты животного происхождения в технологии производства кисломолочных напитков

Проблемы оздоровления населения, проживающих в экологически неблагоприятных регионах или работающего во вредных для здоровья производства, является одной из актуальных задач, стоящих перед пищевой промышленностью. Ведущим направлением в области питания является создание ассортимента продуктов, способствующего улучшению здоровья при их ежедневном употреблении в составе рациона.

Цель работы – изучение возможности использования колострума в технологии производства кисломолочных напитков функционального назначения.

Материалы и методы

Колострум – это секрет, выделяемый молочными железами женских особей млекопитающих в первые часы или сутки после родов, до появления материнского молока [1, 2].

Биологическое действие колострума – выраженное иммунопротекторное (особенно в отношении защиты от инфекции слизистых желудочно-кишечного тракта и дыхательной системы), иммунорегулирующее при аутоиммунных заболеваниях и аллергических состояниях, защищающее и восстанавливающее слизистую желудочно-кишечного тракта, питательное, регенерационное, омолаживающее [3].

В колоструме содержится большой комплекс иммунологически активных веществ и клеточных компонентов, обеспечивающих необходимый уровень защиты от инфекционных агентов. Прежде всего, это IgА, IgG, IgМ (таблица 1).

Таблица 1.

Содержание иммуноглобулинов в молоке и колоструме

Table 1.

The content of immunoglobulins in milk and colostrum

Группа иммуноглобулинов Immunoglobulin group	Молекулярная масса, Д Molecular weight, D	Массовая доля, % | Mass fraction, %
		В молоке In milk	В колоструме In colostrum
IgG1	146–162	0,03–0,06	1,5–18,0
IgG2	146–154	0,006–0,012	0,1–0,3
IgG (общее количество) | IgG (total)		0,015–0,08	2,0–20,0
IgА	385–430	0,005–0,01	0,1–0,6
IgМ	900	0,004–0,01	0,3–0,9

Жировой компонент колострума характеризуется высокой степенью дисперсности, низким содержанием насыщенных жирных кислот, высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот. Содержание жира нестабильно, оно увеличивается на протяжении лактационного периода, а также возрастает в течение дня и кормления. В колоструме отмечено высокое содержание линолевой и олеиновой кислот, высокая концентрация фосфатидов [4, 9–14].

Содержание углеводов в колоструме представлено в основном молочным сахаром – β-лактозой (90%), количество которой по мере созревания молока увеличивается. Большая часть лактозы подвергается расщеплению в тонкой кишке. Однако небольшое количество лактозы в нерасщепленном виде попадает в толстую кишку, где под действием бифидум-бактерий ферментируется в молочную кислоту [15].

В колоструме содержатся витамины: В 2 , В 6 , В 12 , А, С, Е. Минералы: железо, кальций, фосфор, калий, натрий, хлорид, цинк, магний, марганец, свинец. Иммуноглобулины, а также лактоферрин и другой белок – лизоцим, относящийся к ферментам молока, обладают антибактериальными свойствами, IgG составляет 70– 80% от их общего количества [6, 16].

Бактерицидное действие лактоферрина заключается в конкурирующем связывании железа, необходимого для роста микроорганизмов [8, 17].

В довольно высоких концентрациях в колоструме содержится лизоцим. Попадая в пищеварительный тракт новорожденного, он оказывает мощное нормализующее влияние на состав микробной флоры полости рта и кишечника. Лизоцим колострума в 100 раз активнее лизоцима коровьего молока. Он не только подавляет рост патогенной флоры, но и способствует росту бифидофлоры в кишечнике [5, 6, 18].

К наиболее важным ферментам, содержащимся в колоструме, относится пепсиноген, трипсин, амилаза, липаза.

Колострум содержит цитокины это – промежуточные связующие вещества клеток, регулирующие равновесие всасываемой жидкости и стимулирующие работу клеток, обеспечивают межклеточное взаимодействие в иммунной системе, в их состав входит интерферон. Они укрепляют иммунную систему, стимулируют производство иммуноглобулинов, обладают противовоспалительным и противоопухолевым действиями [8, 19, 20].

Все вышесказанное определило возможность использования колострума в технологии производства пищевых продуктов для различных групп населения для повышения защитных систем организма.

В ходе выполнения исследований были составлены композиционные основы с добавлением колострума, количество которого варьировали в интервале 5–20%, с учетом органолептических, физико-химических, показателей и интенсивности кислотообразования.

В качестве закваски использовали закваску из термофильного молочнокислого стрептококка и болгарской палочки СТБ п. Полученные результаты представлены в виде зависимости на рисунке 1.

Для обработки экспериментальных исследований был применен программный комплекс STATISTICA 12.

(а)

Рисунок 1. Зависимости физико-химических показателей композиционных основ с использованием закваски из термофильного молочнокислого стрептококка и болгарской палочки СТБп: а – зависимость сухих веществ и кислотности от дозы внесения колострума; б – зависимость МДЖ и кислотности от дозы внесения колострума при времени ферментации 3,5 ч

(б)

Figure 1. Dependences of physicochemical parameters of composite bases using a starter culture from thermophilic lactic acid streptococcus and Bulgarian bacillus SТВр: a – dependence of dry matter and acidity on the dose of colostrum; b – dependence of MFF and acidity on the dose of colostrum addition at a fermentation time of 3.5 h

Таблица 2.

Органолептическая оценка образцов

Table 2.

Organoleptic evaluation of samples

Доза колострума, % Colostrum dose, %	Органолептическая оценка образцов Organoleptic evaluation of samples
5	Внешний вид и консистенция: однородная, в меру вязкая; вкус и запах: кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов; цвет: молочно-белый, равномерный по всей массе. Appearance and consistency: homogeneous, moderately viscous; taste and smell: sour milk, without foreign tastes and odors; color: milky white, uniform throughout the mass.
10	Внешний вид и консистенция: однородная, в меру вязкая; вкус и запах: кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов; цвет: молочно-белый, равномерный по всей массе. Appearance and consistency: homogeneous, moderately viscous; taste and smell: sour milk, without foreign tastes and odors; color: milky white, uniform throughout the mass.
15	Внешний вид и консистенция: однородная, вязкая; вкус и запах: кисломолочный, с легким солоноватым привкусом молозива; цвет: молочно-белый, равномерный по всей массе. Appearance and consistency: homogeneous, viscous; taste and smell: fermented milk, with a slight salty taste of colostrum; color: milky white, uniform throughout the mass.
20	Внешний вид и консистенция: однородная, в меру вязкая; вкус и запах: кисломолочный, солоноватый; цвет: слегка желтоватый, равномерный по всей массе. Appearance and consistency: homogeneous, moderately viscous; taste and smell: sour milk, salty; color: slightly yellowish, uniform throughout the mass.

Результаты

Для получения уравнения регрессии матричные данные были обработаны при помощи программного комплекса Microsoft Excel 2010.

Уравнения регрессии в физических переменных имеет вид:

СВ,% = 21,3234-0,2765 x -0,1295 x_T -

• - 0,0018 х ² + 0,003 7 xx + 0,0006 x ₂ ²

МДЖ, % = 5,6595 - 0,0484 x₃ - 0,1337 x + + 0,0001 х 32 + 0,0019 x ₃ x - 0,0004 x 1 ²

где x 1 – доза колострума, %, x 2 – кислотность, °Т, x 3 – кислотность, °Т.

Процесс кислотообразования композиционных основ с использованием закваски из термофильного молочнокислого стрептококка и болгарской палочки представлен на рисунке 2.

Обсуждение

Анализ полученных данных показывает, что нарастание кислотности в композиционной основе с добавлением колострума происходит интенсивнее и опережает контроль на 0,5 часа, с учетом органолептических показателей определено количество вносимого биологически активного животного сырья – 10% от массы нормализованной смеси.

В результате проведенных исследований разработана технологическая схема производства кисломолочного напитка «Иммулин», которая

Рисунок 2. Процесс кислотообразования композиционных основ с использованием закваски из термофильного молочнокислого стрептококка и болгарской палочки СТБ п

Figure 2. The process of acid formation of composite bases using a starter culture from thermophilic lactic acid streptococcus and Bulgarian bacillus SТВр отличается от традиционной схемы производства тем, что колострум перед внесением в систему пастеризуется отдельно при температуре 70 ± 2℃ в течение 10 мин, а затем в асептических условиях вносится в нормализованную смесь. Внесение колострума и пастеризация его вместе с нормализованной смесью не представляет возможности, так как при производстве кисломолочных напитков используют жесткие режимы пастеризации.

В ходе проведения работы исследован аминокислотный состав разработанного продукта (рисунок 3).

Рисунок 3. Сравнительная характеристика аминокислотного состава контроля и «Иммулина»

Figure 3. Comparative characteristics of the amino acid composition of the control and "Immulin"

Заключение

Анализ полученных данных, свидетельствует о возможности и перспективности использования колострома в технологии производства пищевых продуктов.