Технология производства кумысного напитка, обогащенного йод-гликозидным комплексом

Медико-статистические данные по РФ свидетельствуют о росте социально опасных заболеваний, в том числе туберкулёза, как в РФ, так и за рубежом. Так, данные из литературных источников свидетельствуют об увеличении заболеваемости туберкулёзом в РФ в 2,3 раза, а смертности – в 1,9 раза от данной патологии. Рост летальности пациентов с туберкулёзом обуславливается увеличением доли пациентов с множественной лекарственной устойчивостью

This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License к палочкам Коха. Известно, что эффективность терапии любой патологии зависит от патогенетической терапии. В этой связи возрастает роль фортифицированных продуктов с плейо-тропными свойствами, оказывающими корригирующее влияние на множество функций организма больного человека.

Известно, что уровень обеспеченности йодом организма человека оценивается по содержанию данного струмотропного микроэлемента (I–) в моче. С целью диагностики йоддефицитных состояний нами проведено обследование 150 больных с туберкулёзом, находившихся на диспансерном наблюдении в ЦРБ г. Мелеуза Республики Башкортостан. Уровень йода в моче определяли арсенитно-цериевым методом [1]. Медиана концентрации йода в моче – в диапазоне значений от 100 мкг/л до 300 мкг/ л – свидетельствует об отсутствии дефицита йода. Йоддефицит диагностирован у 130 пациентов, что составляет 86,7% от числа обследованных. У 75 больных медиана йодурии составила менее 20 мкг/л (тяжёлый дефицит), у 25 – выявлен дефицит средней тяжести – от 20 до 49 мкг/л; а у 30 пациентов дефицит легкой степени – 50–99 мкг/л [1].

У позвоночных йод является компонентом гормонов щитовидной железы, которые реализуют контроль тиреоидзависимых звеньев метаболизма. Однако появились исследования, где приводятся результаты изучения биологических эффектов негормональных форм йода, который концентрируется во внетиреоидных тканях. Распределение и действие йода в организме зависит от его химической формы. Так, йодид ион (I–) проявляет более выраженную тиреотропную активность, чем молекулярный йод (I 2 ), который в свою очередь in vivo реализует антиоксидантный, антиканцерогенный и иммуномодулирующие эффекты [2–4].

Исследования ряда авторов позволили выявить широкий спектр экстратиреоидных эффектов молекулярного йода [5]. Негормональный йод в окисленной форме действует как донор электронов, нейтрализуя активные формы кислорода. Один из механизмов реализации антиоксидантного эффекта молекулярного йода – активация редокс-чувствительной системы Кеар1/Nrf2/ARE [6]. Взаимодействие I2 c транскрипционным фактором Кеар1/Nrf2/ARE индуцирует экспрессию генов, контролирующих синтез эндогенных антиоксидантных ферментов – супероксиддисмутазы, каталазы, гемоксигеназы-1, глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы, тиоредоксинредуктазы [7]. Молекулярный йод ингибирует процессы липопероксидации снижая активность NO-синтазы (NOS) и циклооксигеназы 2-го типа (ЦОГ-2), экспрессируемой макрофагами, фибробластами, синовиоцитами, гладкой сосудистой мускулатурой и хондроцитами после индуцирования их цитокинами или факторами роста [8]. В своей молекулярной форме йод действует как антиоксидант при приеме внутрь в концентрациях выше 1 мг/сут [3].

Цель работы – разработка состава, технологии производства и товароведная оценка йодобогащенного кумысного напитка для профилактики и лечения туберкулеза.

Материалы и методы

Физико-химические свойства кумысного напитка определяли следующими методами: отбор проб и подготовку их к анализу проводили по ГОСТ 26809–86, массовую долю жира, белка, кислотность, спирта, сухих обезжиренных веществ – ГОСТ 5867–90, ГОСТ Р 23327–98, ГОСТ Р 54669, ГОСТ 3629, ГОСТ Р 54668. Оценку органолептических показателей проводили по ГОСТ 28283–89.

Результаты и обсуждение

К числу эффективных немедикаментозных противотуберкулёзных средств относится кумыс из кобыльего молока [9]. Однако сезонность его производства – один из факторов, ограничивающих его широкое применение в практике фтизиатрии. В связи с вышеизложенным востребованы исследования, направленные на разработку технологий производства кумысных напитков, приближенных по составу к функциональным продуктам на основе кобыльего молока [10]. В научно-исследовательской лаборатории Башкирского института технологий и управления «МГУТУ им. К.Г. Разумовского (ПКУ)» в г. Мелеузе разработан состав и технология производства кумысного напитка, обогащенного органоминеральным комплексом «йод-гликозид». Для обогащения йодом в кумысный напиток вносили «йод-гликозид», являющийся источником молекулярного йода (I 2 ) [11]. В таблице 1 представлен базовый состав (№ 1) (ОСТ 4967–84) и состав йодобогащенного кумысного напитка с йод-гликозидным комплексом (№ 2).

Таблица 1.

Смесь ингредиентов для приготовления кумысных напитков

Table 1.

Mix of ingredients for the preparation of kumis drinks

Сырье Raw material		Количество ингредиентов, кг Quantity of ingredients, kg
		Состав № 1 жирность 1,5% (базовая рецептура) №1 fat content 1,5% (basic recipe)	Состав № 2 жирность 1,5% № 2 fat content 1,5%
Молоко (м.д.ж. 3,2%, СВ 11,4%)	Milk (m.w. 3.2%, SV 11.4%)	282,2	282,2
Сливки (м.д.ж. 35%, СВ 40,2%)	Cream (m.w. 35%, SV 40,2%)	18,7	18,7
Сыворотка подсырная сухая	Whey powdered dry	82,3	82,3
Вода	Water	638,5	638,5
Молекулярный йод	Molecular iodine	–	0,0007
Гликозид	Glycoside	–	0,005
Итого расход	Total expense	1021,7	1021,7057
Итого	Total	1000	1000

Технология производства кумысного напитка с йод-гликозидным комплексом включает следующие технологические операции.

Приемка и подготовка сырья. Молоко, сливки, сыворотку подсырную сухую принимают по массе и качеству в порядке, установленным ГОСТ 26809–86. Молоко направляется на сепа-ратор-молокоочиститель, далее на охлаждение до температуры 4 ± 2 ° и хранение в резервуары. Подсырную сыворотку для восстановления растворяют в воде (t = 50 - 5 °Q, до массовой доли сухих веществ не менее 9,5%.

Нормализация и приготовление смеси. Молоко согласно с действующими техническими условиями подвергают нормализации по массовой доле жира и белка.

Пастеризация, гомогенизация, охлаждение, внесение «йод-гликозида». Сыворотку подсырную восстановленную направляют на пастеризацию (t = 72–76 °С); время выдержки составляет 15–20 с. Сливки пастеризуют при температуре 85–88 °С с выдержкой 15–20 с., гомогенизируют при температуре 61–65 °С, охлаждают до температуры 31–35 °С и вносят йод-гликозидный комплекс (таблица 2).

Приготовление производственной закваски. Для заквашивания смеси используют закваску, в состав которой входят ацидофильные и болгарские палочки, молочные дрожжи в соотношении 2:2:1.

Заквашивание и сквашивание, розлив, созревание продукта. Закваску вносят в количестве 0,9 л на 3,0 л смеси (от 20% до 30% к массе заквашиваемой смеси). Далее смесь перемешивают в течение 40–60 минут. Сквашивание происходит до нарастания кислотности 68–70 Т при поддержании температуры 26-30 °C, далее напиток разливается в потребительскую тару, укупоривается. Созревание напитка протекает в течение 2-2,5 часа при температуре 26 ± 2 °C. Охлаждение, упаковка, маркировка. Созревший напиток охлаждают до температуры от 2 до 4 °C С момента достижения этой температуры срок годности продукта увеличивается до 10 суток. На рисунке1 представлена машинно-аппаратурная схема производства кумысного напитка с йод-гликозидным комплексом.

Рисунок 1. Машинно-аппаратурная схема производства кумысного напитка с йод-гликозидным комплексом: 1 – сепаратор-нормализатор; 2 – центробежный насос; 3, 4 – пастеризационная установка, 5 – резервуар для сыворотки; 6 – резервуар для закваски; 7, 9 – смеситель; 8 – гомогенизатор; 10 – автомат для розлива; 11 – укупорочный автомат; 12 – холодильная камера Figure 1. Machine-hardware diagram of the production of kumis drink with an iodine-glycoside complex: 1 – separator-normalizer; 2 – centrifugal pump; 3, 4 – pasteurization unit, 5 – whey tank; 6 – a reservoir for the starter culture; 7, 9 – mixer; 8 – homogenizer; 10 – automatic filling machine; 11 – capping machine; 12 – refrigerating chamber

Определение органолептических характеристик: цвет, запах, вкус, консистенцию и внешний вид оценивали по 5-и бальной системе. Органолептические показатели анализируемых продуктов (составы № 1 и № 2) на 1-е сутки хранения существенным образом не отличались.

На 10-е сутки хранения кумысный напиток с йод-гликозидным комплексом имел специфический, кисломолочный, освежающий привкус с запахом дрожжей; вкус слегка острый, щиплющий, без посторонних привкусов и запахов; консистенция – однородная, газированная, слегка пенящаяся жидкость с нарушенным сгустком, цвет молочно-белый, а кумысный напиток без йод-гликозидного комплекса имел кислый вкус, запах и нарушенную консистенцию.

Как видно из данных, представленных на рисунке 2, «йод-гликозид» оказывал выраженное влияние на титруемую кислотность кумысных напитков. Так, показатель кислотности в кумысном напитке жирностью 1,5% (состав № 1) без внесения «йод-гликозида» увеличился на 57,6%, а в кумысном напитке с «йод-глико-зидом» (состав № 2) аналогичный показатель на 10-е сутки увеличился на 44,8%. Следовательно, «йод-гликозид» оказывал ингибирующее действие на процессы образования гидроперекисей и других кислых соединений в продукте лечебно-профилактического назначения. При сравнительном анализе данных по оценке физикохимических характеристик на 1-е и 10-е сутки хранения выявлено, что исследуемые показатели в указанные сроки практически не изменяются, оставаясь на значениях, определённых на 1-е сутки хранения (таблица 2).

Рисунок 2. Показатели титруемой кислотности: состав № 1; состав № 2

Figure 2. Indicators of titratable acidity: composition no. 1; composition no. 2

Спектр проведенных исследований свидетельствует о сохранении физико-химических свойств анализируемого напитка, отвечающего требованиям Федерального закона «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» за № 88-ФЗ от 12 июня 2008 г. и может использоваться в качестве эффективного лечебнопрофилактического напитка.

Таблица 2.

Физико-химические показатели исследуемых напитков

Table2.

Physicochemical indicators of the investigated drinks

Показатель Indicator		Срок хранения, сутки Shelf life, day	№ 1	№ 2
Массовая доля жира, %	Mass fraction of fat, %	1	1,44±0,11	1,46±0,12
		10	1,43±0,10	1,44±0,13
Массовая доля белка, %	Mass fraction of protein, %	1	1,18±0,13	1,19±0,11
		10	1,16±0,13	1,15±0,14
Массовая доля сухих обезжиренных веществ, %	Mass fraction of dry fat-free substances, %	1	9,45±0,22	9,48±0,17
		10	9,42±0,19	9,47±0,13
Объем отстоявшейся жидкой фазы (сыворотки), %, <	Volume of settled liquid phase (whey), %, <	1	33,49±0,34	33,5±0,30
		10	35,39±0,21	34,8±0,21

Известно, что в механизмах развития туберкулеза ключевую роль играет функциональное состояние так называемой системы неспецифической защиты респираторного отдела человека. К факторам неспецифической защиты трахеобронхиального тракта легких относятся гипо-тиоцианитовая кислота (OSCN–) и гипойодат анион (OJ–). Анионы тиоцианита (SCN–) и йода (J–) образуются в нейтрофилах периферической крови в результате «дыхательного взрыва» и транспортируются из сыворотки крови в просвет дыхательных путей, где концентрация данных веществ в 20 раз превышает их концентрацию в сыворотке крови. Лактопероксидаза, используя перекись водорода (Н2 О2), окисляет анионы (OSCN–) и (J–), что приводит к образованию гипотиоцианитовой кислоты (OSCN–) и гипойодат аниона (OJ–), которые взаимодействуя с тиоловыми группами (HS–) молекул на поверхности инфекционных агентов, в том числе туберкулезной палочки, реализуют бактериостатический и бактерицидный эффекты [12]. С учетом вышеизложенного следует полагать, что уровень йодной обеспеченности организма в определенной степени влияет на течение и исход туберкулеза.

Заключение

Результаты клинических исследований свидетельствуют о ключевой роли свободнорадикальных процессов в патогенезе заболеваний легких – туберкулёз, бронхиальная астма, рак легкого [13, 14, 15]. Отмечается важность коррекции системы окислительного гомеостаза при патологии органов дыхания с применением экзогенных средств нефармакологической регуляции с антиоксидантной активностью [16]. Йод-гликозидный комплекс расширяет спектр биологических эффектов кумысного напитка путём активации редокс-чувствительной системы Кеар1/Nrf2/ARE, индуцирующей экспрессию генов, контролирующих синтез эндогенных антиоксидантов. В свою очередь эндогенные антиоксиданты (супероксиддисмутаза, каталаза, глутатионпероксидаза) ингибируют интенсивность реакций перекисного окисления липидов в тканях при туберкулёзе. Йод-гликозидный комплекс активирует эндогенную антиоксидантную систему, а кумысный напиток является источником экзогенных антиоксидантов – гистидина, орнитина, норвалина, треонина, лизина, фенилаланина, триптофана. Известно, что аминокислоты, относящиеся к классу низкомолекулярных органических веществ, реализуют in vivo антирадикальную активность, подавляя генерацию активных форм кислорода – Н2О2, O•H, О2•, О2H• [17–20]. Таким образом, бинарный комплекс (кумысный напиток + йод -гликозид) – патогенетическое нефармакологическое средство с плейотропными свойствами для профилактики и лечения туберкулёза.