Исследование процесса ферментации молочно-растительной смеси с зернобобовыми добавками

Исследование процесса ферментации молочно-растительной смеси с зернобобовыми добавками

В данной работе изучен процесс ферментации молочно-растительной смеси с мукой из нута для продуктов функционального питания. Автором рассмотрены состав и свойства заквасок для ферментации молочно-растительной смеси, физико-химические показатели молочно-растительной смеси, изменения общего количества микроорганизмов в процессе ферментации молочно-растительной смеси.

Перспективным направлением питания населения Казахстана является внедрение в производство новых технологий ферментированных молочно-растительных продуктов функционального питания. Именно молочно-растительные смеси наиболее полно восполняют организм полезными пищевыми веществами, что соответствует требованиям функционального питания [1, 6].

Высокое содержание жизнеспособных клеток бифидобактерий в составе молочно-растительных продуктов достигается с помощью стимуляторов роста растительного происхождения, что позволяет обеспечить пробиотические свойства молочных продуктов с их использованием. Пребиотики являются стимуляторами, или промоторами пробиотиков. В группу пребиотиков входят вещества или диетические добавки, которые не абсорбируются в кишечнике человека, вместе с тем селективно стимулируют рост или активизируют метаболизм полезных представителей ЖКТ, оказывая благотворное влияние на организм [4, 6].

К пребиотикам относят: бифидобактерии, другие микроорганизмы, неперевариваемые олигосахариды (НПО) — углеводы со степенью полимеризации 2 — 10: коротко и сердечнопочечные полимеры (олигомеры) из остатков фруктозы — фруктоолигосахариды, фруктаны, в том числе инулин; из остатков глюкозы — глюкоолигосахариды, глюканы и декстраны; галактозы — галактоолигосахариды, а также олигосахариды, отдельные витамины и их производные, биологически активные иммунные белки — лактоглобулины и гликопептиды. Для человека наиболее естественным и доступным путём получения пробиотиков является потребление натуральных, в частности, кисломолочных продуктов, полученных биотехнологическим способом с использованием различных микроорганизмов в качестве заквасочных или стартерных культур [2].

В данной работе рассматривается процесс ферментации молочно-растительной смеси с мукой из риса и нута. Растительные компоненты по своей химической природе представлены двумя видами биополимеров — полисахаридами и белками, особенности которых определяют индивидуальную специфику поведения каждого из них в гидрофильной среде (водной или молочной) при различных условиях. Белки и полисахариды проявляют гидрофильные свойства, способны связывать воду, увеличиваться в объеме и набухать [1, 3, 6].

Бобовые культуры уникальны по содержанию белка (от 20% в горохе до 40% в сое) высокой биологической ценности, так, некоторые белки бобовых равнозначны по содержанию белкам говядины и молока. Нут является разновидностью бобовых культур. Содержание белка в семенах нута варьируется от 20,1 до 32,4%. В зависимости от сорта содержание жира в семенах колеблется от 4,1 до 7,2%, по этому показателю нут превосходит другие бобовые культуры, кроме сои. Семена нута содержат много калия, фосфора, кальция и магния. Нут — хороший источник лецитина, рибофлавина (витамина В2), тиамина (витамина В1), никотиновой и пантотеновой кислот, холина. Содержание витамина С в семенах нута варьируется от 2,2 до 20 мг на 100 г биомассы, причем в прорастающих семенах его содержание быстро увеличивается и на 12-й день после прорастания его количество составляет 147,6 мг на 100 г сухого вещества [5].

Бобовые культуры находят применение при изготовлении комбинированных продуктов во многих отраслях пищевой промышленности. Их семена используют для супов, каш, соусов, пюре, суррогатов кофе, консервов. Муку, особенно соевую и гороховую, применяют при производстве хлебобулочных и мучных кондитерских изделий, добавляют в колбасу, а также в пищевые концентраты. В рецептуре круп повышенной питательной ценности присутствует мука гороховая (20−30%) и обезжиренное сухое молоко (10%).

Пророщенный нут используют в производстве вареных колбас — с целью экономии мясного сырья, снижения себестоимости готового продукта и повышения его биологической ценности. В лечебно-профилактических продуктах используют концентраты и изоляты соевой и гороховой муки, белков нута. Использование зернобобовых компонентов в производстве собственно натуральных молочных продуктов, уже известно как разработанный молочнобелковый продукт, содержащий муку бобовых культур [1, 6].

Создан также ферментированный молочнобелковый крем, который вырабатывали из пастеризованного обезжиренного молока с добавлением гидролизата заквасок, приготовленных на чистых культурах мезофильных стрептококков и ацидофильной палочки, химикатов, гороховой или соевой муки, наполнителей, новый вид национального продукта — довга «Гянджа», который изготавливается на основе кисломолочных продуктов «Катык» (идентичен простокваше и кефиру) и «Сюзьма» (пастообразный, мажущийся продукт, напоминающий обезжиренную простоквашу или кефир), вырабатываемых из коровьего, буйволиного или овечьего молока с добавлением гороха и других компонентов, предусмотренных рецептурой [1, 2, 4].

Целью данного этапа исследований является изучение процесса ферментации молочно-растительной среды с зернобобовыми добавками различными бактериальными препаратами. Для этого необходимо было установить вид бактериального препарата, состав и свойства среды и параметры ферментации [2]. Варианты исследований молочно-растительной смеси рассмотрены в таблице 1.

Для ферментации молочно-растительной смеси будут использованы закваски: Бифилакт АД, в состав которой входят Bifidobakterium bifidum и Bifidobakterium longum, Bifidobakterium adolescentis, Streptococcus thermophilus, Laktobacterium acidofilum, Laktococcus laktis subsр. diactilactis.

БК — Алтай — ЛС Бифи, в состав которой входят Bifidobakterium bifidum или Bifidobakterium longum и Laktobacterium acidofilum.

Состав и свойства заквасок представлены в таблице 2.

Бифидобактерии, входящие в состав заквасок, придают продукту пробиотические свойства. Данные закваски обладают биохимической активностью, которая включает в себя способность:

подвергать молочный сахар гликолизу с образованием молочной кислоты; подвергать молочный жир липолизу с образованием жирных кислот; подвергать белковые вещества протеолизу с образованием азотосодержащих соединений и свободных аминокислот [2].

Использование молочнокислых бактерий, образующих сметанообразный сгусток с хорошими синергетическими свойствами, способствует получению молочно-растительного продукта с более мягкой консистенцией. Полученные смеси ферментировали в течение 6 часов. В процессе ферментации происходило интенсивное нарастание титруемой кислотности и снижение активной кислотности в молочно-растительной смеси, ферментируемой закваской БК — Алтай — ЛС Бифи. Использование данной закваски для ферментации наиболее приемлемо для данной молочно-растительной смеси, так как комбинация культур бифидобактерий и ацидофильной палочки позволяет сократить время ферментации. Умеренное нарастание кислотности в данной молочно-растительной смеси явилось определяющим фактором жизнедеятельности бифидобактерий, так как при рН ниже 4,5 рост бифидобактерий прекращается [2].

Физико-химические показатели титруемой и активной кислотности в процессе ферментации представлены в таблице 3.

Далее было изучено влияние растительных компонентов рисовой муки и муки из нута на жизнедеятельность микрофлоры. Растительные компоненты являются стимуляторами активизации жизнедеятельности живых микробных клеток [3].

Микробиологические показатели общего количества микроорганизмов в процессе ферментации представлены в таблице 4.

ферментация молочный смесь закваска.

Анализ данных, приведенных в таблице 4, показывает, что наиболее активный рост микроорганизмов наблюдается в процессе ферментации молочно-растительной смеси с мукой нута. Дальнейшие исследования были направлены на изучение роста и развитие бифидобактерий и ацидофильной палочки в молочно-растительной среде [1, 2, 3, 4]. Микробиологические показатели общего количества бифидобактерий в процессе ферментации представлены в таблице 5.

Анализ данных, приведенных в таблице 5, показывает, что наиболее активный рост бифидобактерий наблюдается в процессе ферментации молочно-растительной смеси с мукой нута. Далее были изучены рост и развитие ацидофильной палочки в данной молочно-растительной среде. Это говорит о том, что растительные компоненты (мука нута) стимулируют рост и развитие микроорганизмов [2].

Динамика изменения общего количества ацидофильной палочки в процессе ферментации молочнорастительной смеси с мукой нута представлена в таблице 6.

Анализ полученных данных позволяет считать, что используемые растительные ингредиенты за счет своего ценного химического состава стимулируют деятельность пробиотических микроорганизмов закваски вида БК — Алтай ЛС Бифи. По степени активности стимуляторы роста можно расположить в следующем порядке: мука нута, мука риса. Данная комбинация состава микрофлоры в закваске БК — Алтай ЛС Бифи позволяет получить молочно-растительный продукт с невысокой кислотностью, которая является определяющим условием жизнеспособности бифидобактерий в разрабатываемом продукте, что позволяет отнести его к пробиотическим продуктам [4].

• 1. Гаврилова Н. Б., Пасько О. В., Каня И. П. и др. Научные и практические аспекты технологии производства молочно-растительных продуктов: монография. — Омск: изд-во Ом ГАУ, 2006. — 336 с.
• 2. Гаврилова Н. Б. Биотехнология комбинированных молочных продуктов. — Омск: изд-во ОМГАУ, — С. 44−45.
• 3. Кудряшов Л. С., Лебедева Л. И., Войтова И. Г. Перспективы использования рисовой муки при производстве молочных продуктов // Пищевая промышленность. — - № 8. — С. 23 — 25.
• 4. Гаврилова Н. Б., Вокорина Е. Н., Жданеева Н. П., Симонова К. М. Современные аспекты технологии молочных и молокосодержащих продуктов с пролонгированными сроками хранения: монография. — Омск: Вариант — Омск, 2007. — 180 с.
• 5. Шевелуха В. С., Калашникова Е. А., Воронин Е. С. и др. Сельскохозяйственная биотехнология: учебник / под ред. В. С. Шевелухи. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 2003. — 469 с.
• 6. Мусина О. Н., Щетинин М. П., Сахрынин М. Н. Современные тенденции использования зерновых добавок в производстве молочных продуктов: монография. — Барнаул: изд. АлтГТУ, 2004. — 340 с.