7.4 Влияние лактулозы на биохимические свойства микрофлоры и процессы структурообразования в кисломолочных продуктах

В связи с тем, что в пребиотические свойства лактулозы можно считать доказанными, естественно предположить, что она будет оказывать влияние на процессы формирования сгустка кисломолочных продуктов.

Несмотря на многообразие кисломолочных продуктов, в основу их производства положены процессы брожения. Конечная структура образованных сгустков различна и обусловлена культуральными свойствами молочнокислых микроорганизмов (протеолитическими, липолитическими и другими). Учитывая, что биотехнологии, построенные на использовании селек-

203

тивной трансформации отдельных составных компонентов молока, ограничивают использование заквасочных культур, нами предпринята попытка установить возможность использования лактулозы для интенсификации процессов производства кисломолочных продуктов. Перспективность направления совершенствования технологии кисломолочных продуктов связана с тем, что они обеспечивают человека необходимыми пищевыми веществами и энергией, а благодаря развитию микроорганизмов формируются уникальные функциональные свойства, которые обеспечивают специфические лечебные и профилактические характеристики.

В таблице 7.4.1 показано влияние лактулозы на кислотообразующую способность молочнокислых микроорганизмов (дозы и вид закваски подбирали с учетом действующих рекомендаций).

Таблица 7.4.1 - Влияние лактулозы на изменение титруемой кислотности при получении кисломолочных продуктов (Х+т; тlt;0,05)

Продолжительность сквашивания^	Титруемая кислотность (°Т) в кисломолочном продукте с лактулозой (%)
	простокваша меч-никовская (4,0%)				йогурт (2,5%)				кефир (2,5%)				сметана (15,0%)
	0,0	0,1	0,2	0,3	0,0	0,1	0,2	0,3	0,0	0,1	0,2	0,3	0,0	0,1	0,2	0,3
0,0	17	17	17	17	18	18	18	18	19	19	19	19	15	15	15	15
1,0	18	19	19	19	18	19	19	19	20	20	20	20	15	16	16	16
2,0	20	24	27	28	23	26	28	31	22	24	25	25	18	20	20	20
3,0	29	34	36	38	35	46	50	52	29	33	34	35	21	23	23	23
4,0	49	56	57	59	58	75	77	80	34	40	42	43	23	24	25	26
5,0	78	83	84	85	90	96	118	121	46	50	52	53	33	36	38	39
6,0	92	98	100	102	-	-	-	-	60	65	66	68	40	48	50	51
7,0									72	83	95	97	53	60	61	63
8,0 .									91	105	106	108	65	70	72	74
9,0													70	73	74	76

204

Это особенно важно при создании молочных продуктов со специальными свойствами, микрофлора которых обладает пробиотическими свойствами, а используемая лактулоза будет способна не только интенсифицировать их развитие в молоке или сливках, но и, попадая в желудочно-кишечный тракт, окажет стимулирующее воздействие на развитие симбио-тической микрофлоры человека.

а) б)

У,

ЯL. 6

ш --~

Ь Ы

8 О,

т« 3

s ч о к 0

		rlr
сэ.	^	^;

12 3 4 5 6

и о

S-

с; ьг

lt;«и

со~~-~

ЬИ

°Г)

С! О

ад

	•d?!
: _^ш		' "¦lt;• і
сТ-	¦""'о	\|

2345

Продолжительность сквашивания, ч

В)

г)

f- Ш

8 о

я- ^3

К С! О

* О

ад

								Г9 1
							4	і

Продолжительность сквашивания, ч

F ш

	lt;%/$*
	У	' і
^мв***

0123456789 Продолжительность сквашивания, ч

Рисунок 7.4.1 - Накопление микроорганизмов (а - простокваша мечников-ская; б - йогурт; в - кефир; г - сметана) в субстратах с массовой долей лак-тулозы: 1 - 0%; 2 - 0,1%; 3 - 0,2%; 4 - 0,3%

Установлено, что внесение лактулозы стимулирует биохимическую активность молочнокислых микроорганизмов.

Наибольший темп роста титруемой кислотности отмечен при заквашивании молока молочнокислыми палочками (болгарской и ацидофильной), в то время как ароматобра-зующие микроорганизмы, входящие в закваску для сметаны, не являются интенсивными кислотообразователями, хотя лактулоза оказывает на них стимулирующее воздействие.

205

Отметим, что рациональной дозой лактулозы, необходимой для стимулирования активности молочнокислых микроорганизмов, является 0,01-0,02%, поскольку показатель титруемой кислотности в этих случаях в среднем на 5,7-17,2% выше, чем при сквашивании молока или сливок без лактулозы. Установленный факт объясняется способностью лактулозы стимулировать развитие микроорганизмов. Независимо от вида получаемого продукта, прослеживается логарифмическая кривая нарастания количества микроорганизмов в продуктах (рисунок 7.4.1).

Если сопоставить результаты исследований накопления органических кислот и содержания микроорганизмов, то они имеют ярко выраженную корреляцию. При этом уровень микроорганизмов, регламентируемый СанПиН 2.3.2.1076-01, составляющий 10' КОЕ/г, в молоке и сливках с лак-тулозой достигается быстрее, а продолжительность процесса сокращается в среднем на 8-15%о.

Исследуя биохимическую активность культур молочнокислых микроорганизмов немаловажно отметить, что лактулоза стимулирует протео-литическую и (3-галактозидазную активность заквасочных культур микроорганизмов (таблица 7.4.2-7.4.3).

Таблица 7.4.2 - Влияние лактулозы на протеиназную активность заквасок

Доза лактулозы, %	Протеолитическая активность (А мг небелкового азота в 100 мг) в кисломолочном продукте после продолжительности сквашивания
	простокваша меч-никовская (4,0%)			йогурт (2,5%)			кефир (2,5%)			сметана (15,0%)
	2ч	5ч	8ч	2ч	5ч	8ч	2ч	5ч	8ч	2ч	5ч	8ч
0,0	0,21	0,22	0,23	0,22	0,23	0,24	0,20	0,20	0,22	0,19	0,19	0,21
0,1	0,25	0,29	0,31	0,27	0,30	0,32	0,21	0,22	0,23	0,22	0,23	0,24
0,2	0,26	0,32	0,34	0,28	0,34	0,35	0,22	0,23	0,24	0,24	0,25	0,26
0,3	0,28	0,33	0,35	0,29	0,35	0,37	0,22	0,23	0,25	0,24	0,26	0,27

Полученные данные свидетельствуют о том, что во всех средах энер-

206

гично развиваются используемые виды микроорганизмов, однако, стимулированные лактулозой, они в более значительной степени способны утилизировать азотистые вещества.

Так, в результате получения простокваши мечниковской лактулоза в концентрации 0,1-0,3% увеличивает протеоли-тическую активность в 1,19-1,52 раза, при производстве йогурта - в 1,31-1,52 раза; кефира - в 1,05-1,14 раза, сметаны - 1,16-1,29 раза.

На основании анализа результатов проведенных экспериментов можно констатировать, что увеличение протеиназной активности обусловлено присутствием дополнительного фактора роста, в качестве которого выступает лактулоза. Настроенные на ее утилизацию микроорганизмы способны к катаболизму повышенного количества питательных веществ из субстратов. Именно этим обусловлена интенсификация их размножения и способность к дополнительному (по сравнению с контрольным образцом) продуцированию органических кислот.

Активизированные лактулозой молочнокислые микроорганизмы имеют повышенную биохимическую активность протеолитической и га-лактозидазой систем, что интенсифицирует технологический процесс производства кисломолочных продуктов.

Таблица 7.4.3 - Влияние лактулозы на (3-галактозидазную активность заквасок

Доза лактулозы, %	Р-галактозидазную активность (А мг гидролизованной лактозы в 100 мг) в кисломолочном продукте после продолжительности сквашивания
	простокваша меч-никовская (4,0%)			йогурт (2,5%)			кефир (2,5%)			сметана (15,0%)
	2ч	5ч	8ч	2ч	5ч	8ч	2ч	5ч	8ч	2ч	5ч	8ч
0,0	0,02	0,03	0,05	0,03	0,05	0,12	0,02	0,03	0,04	0,02	0,03	0,03
0,1	0,03	0,05	0,08	0,04	0,07	0,14	0,03	0,05	0,05	0,03	0,04	0,05
0,2	0,03	0,06	0,09	0,05	0,08	0,15	0,04	0,06	0,07	0,04	0,05	0,06
0,3	0,03	0,07	0,11	0,05	0,08	0,15	0,04	0,06	0,07	0,04	0,05	0,06

207

Для решения вопросов практического характера целесообразно исследование влияния лактулозы на особенности образования пространственных структур кисломолочных продуктов под воздействием микрофлоры.

Правомочно предположить, что с увеличением активности ферментных систем процессы образования трехмерного матрикса кисломолочных продуктов будут также интенсифицированы, поскольку увеличение р-галактозидазой активности заквасок (таблица 7.4.3.), отмеченное особенно у молочнокислых палочек, приводит к более интенсивному процессу образования молочнокислого сгустка, а также повышению его прочности. Выдвинутые предположения наглядно иллюстрируют результаты экспериментов, приведенных на рисунке 7.4.2.

а) б)

*1 с

оя[,5

* С'

о.

с1

Жо

0,5

О)v

хя

•оЬ

3и

4ч

3о

0 12 3 4 5 6 Продолжительность сквашивания, ч

SЖ

о а * С к а. с«

03 о

X—

Vх

га

5 «

с[ Ч

О.

1,5

0,5

		4 \|
	r^-Ш \
-je^ZE!
¦z=%r~		і

Продолжительность сквашивания, ч

U 03

* С к о.

с«

03о

X —

0) х

о-

жя

•" Ь

Ч =1

3 и

1,5

0,5

в)

			4
	-ы	-ТГ	3
-е-

0 12 3 4 5 6 7 8 Продолжительность сквашивания, ч

О03

S с

к о.

с„

щX

103

Л^

5 5 ч ч

о.

1,5

0,5

Г)

								-©-	^-1
					-Р"	#	1	?	=8^
		fgt;-	-f?	*	*	з-	gt;^		l\|
о-	fS^	да	_g-						I і

0 12 3 4 5 6 7 8 9 Продолжительность сквашивания, ч

Рисунок 7.4.2 - Предельное напряжение сдвига (а - простокваша мечников-ская; б - йогурт; в - кефир; г - сметана) в субстратах с массовой долей лактулозы: 1 - 0%; 2 - 0,1%; 3 - 0,2%; 4 - 0,3%

Близкие к логарифмической кривой роста микроорганизмов зависимости повышения значений предельного напряжения сдвига, связаны с ди-

208

намикой микрофлоры, которая выполняет инициирующую функцию в процессах агрегации казеиновых мицелл с последующим структурированием системы.

В целом можно констатировать, что роль данного олигоса-харида в структурообразовании позволит целенаправленно регулировать микробиологические и биохимические процессы при сквашивании молока и молочных продуктов.

Выявленные факты открывают новые перспективы промышленного использования препаратов лактулозы, а разработанные способы повышения активности заквасочных культур позволяют интенсифицировать процессы биотехнологии получения кисломолочных продуктов.

<< | >>

↑

Источник: Гаврилов Гавриил Борисович. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ И ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ ПЕРЕРАБОТКИ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ МЕМБРАННЫМИ МЕТОДАМИ. ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора технических наук. Ярославль -2006.. 2006

Еще по теме 7.4 Влияние лактулозы на биохимические свойства микрофлоры и процессы структурообразования в кисломолочных продуктах:

- Автомобили, автомобилестроение - АЗС, нефтепродукты - Биотехнология - Геология - Дисертации по истории - Дисертации по праву - Диссертации по международным отношениям - Диссертации по праву - Диссертации по психлогии - Диссертации по теоретической физике - Диссертации по экономике - Компьютеры, радиотехника, электроника - Мелиорация, рекультивация и охрана земель - Мода - Обогащение полезных ископаемых - Отопление, котлы, водоснабжение, электроснабжение - Промышленнось России - Создание сайтов, интернет - Технологии и средства механизации сельского хозяйства - Технология мясных, молочных, рыбных продуктов - Технология производства продуктов животноводства - Философия -

- Архитектура и строительство - Безопасность жизнедеятельности - Библиотечное дело - Бизнес - Биология - Военные дисциплины - География - Геология - Демография - Диссертации России - Естествознание - Журналистика и СМИ - Информатика, вычислительная техника и управление - Искусствоведение - История - Культурология - Литература - Маркетинг - Математика - Медицина - Менеджмент - Педагогика - Политология - Право России - Право України - Промышленность - Психология - Реклама - Религиоведение - Социология - Страхование - Технические науки - Учебный процесс - Физика - Философия - Финансы - Химия - Художественные науки - Экология - Экономика - Энергетика - Юриспруденция - Языкознание -