Биотехнология продукта для спортивного питания
Автор: Гаврилова Наталья Борисовна, Петрова Елена Ивановна, Чернопольская Наталья Леонидовна
Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 2 (10), 2013 года.
Бесплатный доступ
Создание и производство инновационных продуктов питания для людей, активно занимающихся спортом, фитнесом, часто связаны с высокими технологиями [4]. Все продукты спортивного питания - с научно обоснованным и точно выверенным составом, произведены при соблюдении современных производственных технологий и норм на новейшем оборудовании.
Биотехнология, ферментация, гидролиз сывороточных белков, закваски в иммобилизованной форме
Короткий адрес: https://sciup.org/142198904
IDR: 142198904
Текст научной статьи Биотехнология продукта для спортивного питания
Основной белковой структурой для изготовления продуктов спортивного питания являются белки молока в различной форме белковой фракции – казеины и сывороточные белки. Именно молочный является наиболее сбалансированным видом белка по аминокислотному профилю и степени биологической ценности. Он равномерно переваривается и усваивается в течение длительного времени (до 6–7 ч), причем сначала низкомолекулярные белки сыворотки, затем высокомолекулярный казеин. Такое свойство молочного белка особенно важно при использовании в диетических целях и для восстановления мышц после физической нагрузки невысокой и средней интенсивности. Основным и главным различием этих фракций является скорость усвоения белка [2, 3].
Для производства продуктов на основе молочного белка используются следующие формы белковых соединений:
– концентраты сывороточных белков (50–90% белка в сухом продукте) – наиболее распространенная основа белковых продуктов спортивного питания;
– концентрированные гидролизаты сывороточных белков как источник свободных аминокислот и пептидов и др.
Цель и методика исследований
Цель экспериментально-аналитической работы – исследование процесса ферментации молочной нормализованной смеси с добавлением гидролизата сывороточных белков пробиотическими культурами закваски и разработка технологии ферментированного продукта для спортивного питания.
Использованы объекты:
– молоко-сырье не ниже 1-го сорта по ГОСТ Р 52054–2003;
– сухая молочная сыворотка по ГОСТ Р 53492–2009;
– культуры закваски Lactobacilus acidophilus, штамм La-5 (далее L. acidophilus), Bifidobacterium lactis штамм BB-12 (далее B. lactis), Streptococcus salivarius subsp. Thermophilus (далее S. thermophilus) в иммобилизованном виде [1].
Применены стандартные методы исследования: активная кислотность – по ГОСТ 26781; микробиологические показатели – по ГОСТ Р 53430–2009, ГОСТ Р 52687–2006, ГОСТ 25102–90; органолептические показатели – по ГОСТ 2293.
Результаты исследований
В качестве основы продукта определено коровье молоко, нормализованное, с м. д. ж. 3,2%. Биологическую ценность нового продукта регулировали путем введения в смесь гидролизата белков сухой молочной сыворотки (СМС), восстановленной в обезжиренном молоке до массовой доли сухих веществ 50%. Для определения рационального показателя гидролизата белков СМС его количеством варьировали (мас. %): опыт 1 – 10; опыт 2 – 15; опыт 3 – 20.
Полученные опытные продукты ферментировали пробиотическим культурами Lacto-bacilus acidophilus, штамм La-5, Bifidobacterium lactis штамм BB-12, Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, иммобилизованными в смесь биополимеров (пектин и желатин); температура ферментации – 37–38ºС.
Химический состав опытных продуктов представлен в табл. 1.
Таблица 1
Химический состав опытных продуктов
Наименование образца |
Массовая доля сухих веществ, % |
В том числе, % |
||
жиры |
белки |
углеводы |
||
Опыт 1 |
16,0 ± 0,1 |
2,9 ± 0,05 |
3,75 ± 0,10 |
8,50 ± 0,10 |
Опыт 2 |
18,0 ± 0,1 |
2,7 ± 0,05 |
4,00 ± 0,10 |
10,50 ± 0,05 |
Опыт 3 |
20,0 ± 0,1 |
2,6 ± 0,05 |
4,50 ± 0,10 |
12,10 ± 0,10 |
Процесс ферментации опытных продуктов контролировали по динамике активной кислотности (рис. 1).



Рис. 1. Динамика активной кислотности в процессе ферментации опытных продуктов
Анализ графических зависимостей и их математическая обработка позволили построить уравнения регрессии, характеризующие активность процесса ферментации. Результаты оценки микробиологических показателей ферментированных продуктов представлены на рис. 2.

Рис. 2 . Микробиологические показатели ферментированных опытных продуктов
Анализ данных, представленных на рис. 2, свидетельствует о повышении количества пробиотических микроорганизмов в ферментированных продуктах в зависимости от количества гидролизата белков СМС.
Органолептические и физико-химические показатели полученных образцов приведены в табл. 2.
Таблица 2 Органолептические показатели исследуемых образцов
Наименование показателя |
Опыт 1 |
Опыт 2 |
Опыт 3 |
Вкус и запах |
Чистый, кисломолочный, с незначительным горьким послевкусием |
Чистый, кисломолочный, с легким горьким послевкусием |
Запах чистый, кисломолочный, выраженное горькое послевкусие |
Консистенция |
Однородная, пастообразная, незначительная мучнистость |
Однородная, тягучая, незначительная мучнистость |
Однородная, тягучая, мучнистая |
Цвет |
Белый, с кремовым оттенком, равномерный по всей массе |
Белый, с кремовым оттенком, равномерный по всей массе |
Светло-кремовый, равномерный по всей массе |
Таблица 3
Аминокислотный состав продукта для спортивного питания
Наименование образца |
Определяемый параметр |
Массовая концентрация в пробе, мг/дм |
Массовая доля аминокислот в образце продукта, мг/100 г |
Погрешность результата измерений, мг/100 г продукта |
Продукт для спортивного питания |
Аргинин |
1,146 |
59,53 |
23,81 |
Лизин |
6,180 |
321,04 |
109,15 |
|
Тирозин |
2,182 |
113,35 |
34,01 |
|
Фенилаланин |
3,515 |
182,60 |
54,78 |
|
Гистидин |
1,949 |
101,25 |
50,62 |
|
Лейцин+ +Изолейцин |
12,846 |
567,32 |
173,50 |
|
Метионин |
2,695 |
140,00 |
47,60 |
|
Валин |
5,221 |
271,22 |
108,49 |
|
Пролин |
7,558 |
302,62 |
102,08 |
|
Треонин |
4,701 |
244,21 |
97,68 |
|
Серин |
5,107 |
465,30 |
68,98 |
|
Аланин |
3,087 |
160,36 |
41,69 |
|
Глицин |
1,671 |
86,81 |
29,51 |
|
Глутаминовая кислота |
13,224 |
741,76 |
336,70 |
|
Аспарагиновая кислота |
3,717 |
226,60 |
94,64 |
|
Цистин |
14,059 |
794,91 |
447,45 |
|
Триптофан |
0,568 |
24,15 |
7,27 |
|
Общее содержание |
– |
4503,03 |
– |
На базе научно-исследовательской лаборатории ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» исследован аминокислотный состав полученного продукта для спортивного питания (образец 3 с массовой долей гидролизата 20%), результаты представлены в табл. 3.
Анализ данных из табл. 3 свидетельствует о сбалансированности аминокислотного состава и биологической полноценности опытного ферментированного продукта. Разработана рецептура и технология для производства ферментированного пастообразного продукта, предназначенного для спортивного питания. В рецептуру продукта включены компоненты, нивелирующие горьковатый вкус, вызванный присутствием пептидов, мальтодекстрина и фруктозы. Также продукт обогащен витаминами А, С, Е и минералами Se, Zn. Новизна состава и технологии нового продукта отражена в заявке на изобретение № 2012143255 «Молочно-белковый продукт» (приоритет от 09.10.12 г.). Для производства нового продукта разработана техническая документация.
Выводы и рекомендации
-
1. На основании анализа результатов процесса ферментации опытных продуктов определены его параметры: температура – 37–38ºС, время – 5–6 ч.
-
2. Разработана рецептура и технология ферментированного продукта для спортивного питания.
Список литературы Биотехнология продукта для спортивного питания
- Гаврилова, Н.Б. Научные и практические основы биотехнологии молочных и молокосодержащих продуктов с использованием иммобилизации клеток микроорганизмов: монография/Н.Б. Гаврилова, О.А. Гладилова, Н.Л. Чернопольская. -Омск: Вариант-Омск, 2011. -184 с.
- Круглик, В.И. Использование селективной ультрафильтрации в технологии ферментативных гидролизатов/В.И. Круглик//Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов: сб. науч. работ. -Вып. 14. -Кемерово: КемТИПП, 2007. -С. 133-135.
- Круглик, В.И. Исследование кинетики ферментативного гидролиза нативных молочных белков/В.И. Круглик//Сыроделие и маслоделие. -2007. -№ 5. -С. 35-36.
- Штерман, С.В. Пищевые спортивные гели для фитнеса и спорта/С.В. Штерман//Пищ. промышленность. -2012. -№ 3. -С. 60-64.