Перспективы использования облепихи для производства молочных продуктов

В настоящее время становится очевидным, что существующий подход к окружающей среде, реализованный лишь в виде системы контроля концентраций компонентов загрязнения и их сравнения с предельно допустимыми значениями, не может обеспечить благополучное состояние природной среды, а следовательно и здоровья населения.

Проблема осложняется еще и тем что в ряде неблагоприятных по экологической обстановки регионов (район Чернобыльской АЭС, Семипалатинского полигона и т.д.) появился сильнейший стрессогенный фактор, серьезно нарушивший привычный образ жизни, настроение людей. Вследствие этого отмечены многочисленные нервно - психологические заболевания, сердечно - сосудистые расстройства и даже суициды. Причиной появление этих патологий является результат воздействия факторов окружающей среды [2].

Одним из действенных путей повышения уровня здоровья населения следует считать здоровое питание, под которым понимается комплекс мероприятий, направленных на создание условий, обеспечивающих удовлетворение потребностей различных групп населения в рациональном здоровом питании с учетом их традиций, привычек и экономического положения, в соответствии с требованиями медицинской науки [3].

Согласно медицинской статистики в настоящее время около 60% населения нуждаются в дополнительном и специальном питании.

Рациональное питание является одним из наиболее важных и эффективных предпосылок, обеспечивающих здоровье и гармоничное развитие человека, а также оно оказывает существенное влияние на развитие мозга, интеллект и функциональное состояние центральной нервной системы. Правильное питание повышает устойчивость организма к различным заболеваниям и способствует снижению смертности.

В последние 10-15 лет значение лечебного питания в комплексной терапии особенно возросло. В основу диетотерапии положена теория сбалансированного питания, разработанная А.А. Покровским исходя из которой, были уточнены физиологические потребности организма здорового человека в нутриентах и энергии с учетом возраста, пола и других показателей. В педиатрии лечебному питанию отводится особое место. Это связано с тем, что период детства характеризуется бурным ростом и развитием, усиленным обменом веществ, что требует при построении лечебного питания больного ребенка, прежде всего обеспечения физиологических потребностей растущего организма в пищевых веществах и энергии и одновременно учета тех метаболических нарушений, которые возникают в результате заболевания. Следовательно, при организации питания больных детей в физиологические пропорции нутриентов вносятся коррективы, исходя из особенностей патогенеза, клинического течения, стадии болезни, уровня и характера метаболических нарушений.

В детском возрасте правильное питание имеет большое значение, т.к не только удовлетворяет повседневную потребность в пищевых веществах, но и влияет на процессы роста и развития организма. Роль правильного питания в современных условиях возрастает и в связи с акселерацией, т.е. ускоренным физическим и ранним половым созреванием. Все это определяет большую по сравнению со взрослым физиологическую потребность школьников в энергии а, значит, в пищевых веществах. С пищей они должны получать столько энергии, чтобы восполнить все энергозатраты. Также питание должно удовлетворять потребности растущего организма во всех пищевых веществах (белках, жирах, углеводах, витаминах, минеральных солях). Важно, чтобы организм обязательно получал вещества, которые в нем не синтезируются, а поступают только с пищей. При этом следует учитывать, что у детей в связи с высокой интенсивностью обменных процессов повышен основной обмен, который превышает основной обмен взрослого человека в 1,5 - 2 раза. [4].

При этом первостепенное значение имеет питание детей младшего школьного возраста во время заболеваний, в том числе при всех кишечных инфекциях, которые сопровождаются в той или иной степени белково - энергетической недостаточностью или гипотрофией, имеющей место и у тяжелобольных детей после хирургического вмешательства.

Это выдвигает необходимость при разработке пищевых рационов для детей обращать особое внимание на достаточно высокий уровень в них белка и источников энергии. Среди всех пищевых веществ первостепенное значение имеет белок - основной пластический материал, из которого строятся новые клетки и ткани [2].

Количественная достаточность и биологическая ценность белка пищевого рациона позволяют создать внутреннюю оптимальную среду организма для высокой функциональной способности его систем, общей работоспособности и устойчивости к интоксикации и болезням.

Белки, попадая в организм, расщепляются под действием ферментов до аминокислот, часть из которых распадается на органические кетокислоты, из них вновь синтезируются необходимые организму аминокислоты, белки и вещества белковой природы.

Сведения о биологической ценности белков необходимо учитывать при составлении сбалансированных рационов питания, принимая во внимание принцип взаимного дополнения лимитирующих аминокислот. Примером может служить создание комбинированных пищевых продуктов из растительного и молочного сырья. Биологическая ценность белков зависит не столько от аминокислотного состава, сколько от доступности ферментами желудочно-кишечного тракта и степени усвояемости [5].

Изучение обмена веществ у детей и подростков показало, что при недостаточном потреблении белка имело место азотистое равновесие, что обуславливало некоторое отставание физического и психологического развития детей. Отмечалось снижение некоторых иммунологических показателей. Довольно чувствительны к дефициту белка костная ткань, система гемопоэза.

Наряду с абсолютным количеством отдельных аминокислот в пищевом рационе ребенка имеет значение также соотношение отдельных аминокислот. А. А. Покровский (1964) выделяет некоторые жизненно важные аминокислоты - триптофан, лизин и серосодержащие (метионин и цистин). Их наиболее благоприятным соотношением в период роста является 1: 1: 3 [6].

Ю.К. Полтаевой установлено, что у детей 8 - 12 лет при преобладании в рационе белков растительного происхождения усвояемость белка составляла 71,1%. У детей того же возраста при увеличении белка животного происхождения наблюдалось значительное повышение усвояемости (до 90%) белка. В школьном возрасте усиленно развивается скелет и увеличивается мышечная сила, молочные зубы сменяются постоянными. Вот почему, при подборе продуктов детского питания, нужно следить, чтобы дети получали наиболее полноценные белки. Причем, молоко и молочные продукты нецелесообразно заменять эквивалентными количествами других продуктов, богатых белком, так как при этом снижается усвояемость белка [5].

Особо важное значение в питании детей школьного возраста имеют молоко и молочные продукты, так как в них в сбалансированном состоянии содержаться все необходимые для организма пищевые веществах [1] Данные суточной потребности в белках и аминокислотах представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Суточная потребность в белках и аминокислотах

Обязательная составная часть рациона - витамины и минеральные вещества. Витамины активируют ферменты, повышают сопротивляемость организма ребенка к неблагоприятным факторам внешней среды, в том числе к инфекционным заболеваниям, участвуют в регуляции деятельности желез внутренней секреции, в окислительно - восстановительных процессах в клетках, в свертывании крови, в кроветворении. Недостаточное количество того или иного витамина может вызвать нарушение связанного с ним физиологического процесса с появлением признаков болезней, которые носят название гиповитаминозов [7].

Потребность организма в витаминах представлена в таблице 2.

Таблица 2 - Суточная потребность в витаминах (в день)

Витамин Вс (фолиевая кислота) является фактором роста для многих микроорганизмов. Установлено ее участие в белковом обмене, образовании нуклеиновых кислот, аминокислот и других соединений. Фолиевая кислота также как и витамин В2 непосредственно связана с процессом кроветворения, а при ее недостатке в организме развивается анемия.

Биотин (витамин Н) в природе встречается часто как в свободном и связанном состоянии. Биологическая ценность биотина обусловлена тем, что он принимает участие в белковом, жировом и углеводном обменах. Признаком авитаминоза являются расстройства нервной системы, задержка роста и дерматиты.

Минеральные вещества, как и витамины, не обладают энергетической ценностью. Играют важную роль в различных обменных процессах организма: выполняют пластическую функцию, участвуют в построении костной ткани, регуляции водно-солевого обмена и кислотно-щелочного равновесия, входят в состав ферментных систем и гормонов [3]

В организме человека минеральные соли не синтезируются, поэтому они должны поступать с пищей [8].

Дети нуждаются в повышенных количествах кальция, поэтому требуется систематическое включение в пищевой рацион молока и молочных продуктов, которые содержат не только значительное количество кальция, но и улучшают общее соотношение в рационе кальция и других веществ, способствуя их лучшему усвоению.

В детском питании серьезной проблемой является обеспечение достаточного уровня минеральных веществ, участвующих в кровообразовании (железо, медь, марганец, кобальт и никель). Основной продукт детского питания - молоко - содержит железо и медь, количество которых недостаточно для удовлетворения потребностей организма.

Реальными источниками железа для организма ребенка служат яичный желток, творог, каша из измельченной овсяной крупы, фруктовые соки. Медь необходима для превращения поступающего с пищей железа в органически связанную форму.

Детскому организму также необходимы марганец, йод, фтор, цинк, магний. Потребность в этих компонентах не может быть обеспечена только за счет пищевых продуктов, необходимы специальные препараты [3]. Суточная потребность детей в основных минеральных веществах показана в таблице 3.

Таблица 3 - Рекомендуемое суточное потребление минеральных веществ (в день)

Вследствие того, что не существует продуктов питания, сосредоточивших в себе все компоненты, необходимые для обеспечения растущего организма белками, минеральными веществами, витаминами необходимо создавать новые виды продуктов питания с высокой пищевой и биологической ценностью, обеспечивающие потребность детей младшего школьного возраста в веществах, влияющих на гармоничное развитие организма. В связи с современными принципами организации питания на смену ранее известным молочным продуктам появились новые конкурентоспособные концентрированные молочно - белковые продукты. Современный ассортимент молочно - белковых продуктов отличается сбалансированным составом и новыми или оригинальными свойствами. Эти продукты обладают привлекательными для потребителя качествами: своеобразным и приятным вкусом, нежной консистенцией, высокой питательной и биологической ценностью [9,10].

Организация производства новых форм молочных продуктов выдвигает ряд требований к функциональным свойствам, составу, биологической ценности и органолептическим свойствам белка. Требования к функциональным свойствам белка зависят от его структурных функций и свойств этого продукта. Например, важна способность образовать стабильные растворы, суспензии, эмульсии, пены, гели или же смешанные сложные дисперсные системы. [11,12].

Ценным продуктом питания является творог, в котором содержится большое количество белка, богатого незаменимыми аминокислотами в сбалансированном соотношении.

В последнее время все большее внимание уделяется биологическим способам переработки белков молока, в результате чего возможно максимальное использование составляющих компонентов творога, повышение ее номинальной стоимости за счет получения более ценных продуктов.

Научные и практические основы выработки лечебно - профилактических молочно - белковых продуктов заложены в работах Н.Н. Липатова, И.А. Рогова, В.А. Тутельяна, Н.Н. Липатова (мл), А.Г. Храмцова, Н.П. Захаровой, Л.А. Остроумова и многих других ученых [13].

Важнейшим показателем полноценного питания человека является обеспеченность его рациона белками. Как составная часть живой клетки белки являются основой всех живых организмов и выполняют в них множество функций. Человеческий организм может усваивать только растительные и животные белки, поступающие вместе с пищей. Они расщепляются до аминокислот, а затем, из них синтезируются специфические для данного организма белки, поэтому человек нуждается в постоянном поступлении белковых веществ [14]. Особую I ценность для организма человека представляют молочные белки, в котором содержание незаменимых аминокислот значительно выше по сравнению с белками рыбы, мяса и растительных продуктов [15,16,17].

Для получения более сбалансированных по аминокислотному составу белковых композиций, в Институте питания АМН СССР были экспериментально изучены биологическая ценность молочных белков с различным соотношением казеина и сывороточных белков. Установлено, что оптимальным соотношением белков молочной сыворотки и казеина являются пропорции 60: 40, дальнейшее увеличение квоты сывороточных белков понижает биологическую ценность молочно - белковых продуктов [18].

В основу создания молочно - белковых продуктов положено несколько принципов: рецептуры в основном многокомпонентные; в смеси компонентов (для термизированных продуктов с увеличенными сроками хранения), как правило, используются стабилизирующие вещества; для получения однородной консистенции предусматривается механическая обработка смеси.

На основании приведенных во ВНИМИ научных исследований разработано несколько технологических процессов производства молочно-белковых продуктов, одним из которых является изготовление соленой и сладкой фитопасты "850" [19]. Технологический процесс производства фитопасты состоит из следующих операций: подготовка фитоэкстракта растительной добавки, приготовление смеси, ее механическая обработка. В рецептуру пасты входят: творог 9% -ной жирности, фитодобавка в виде фитоэкстракта кроветворного действия, творожная сыворотка и натуральный ароматизатор " Чеснок и пряные травы".

Существует еще одно направление в производстве молочно - белковых продуктов - это молочно - белковые пасты: молочно - белковая паста "Здоровье", паста ацидофильная сладкая нежирная, паста ацидофильная "Столичная", молочно - белковая паста " Манук", паста для довги, пудинг молочный, паста детская альбуминная с различными вкусовыми и ароматическими добавками, сывороточно-яичный пастообразный концентрат с меланжем, бутербродная паста "Цисарткела", молочно - белковое желе "Альбика" [20].

Данная группа продуктов отличается формированием структурно - механических и органолептических показателей за счет регулирования белкового, витаминного составов, введения полезной микрофлоры с закваской различного содержания, а также внесения растительных и ароматических компонентов: экстракт шиповника, мандариновый сироп, яблочный, тыквенный, свекольный, морковный соки и различные плодово-ягодные наполнители. [21,22,23].

В отраслевой научно - исследовательской лаборатории новых пищевых продуктов и рационального использования растительного сырья Тбилисского государственного университета разработана технология новых комбинированных продуктов под общим названием "Золотая осень" с растительными (тыква) и животными (сухая молочная сыворотка, сухое обезжиренное молоко) добавками. Высокий уровень использования пюре из тыквы в новом продукте обогащают его ценными пищевыми компонентами (легко усваиваемые сахара, азотистые и безазотистые вещества, витамин С, каротин, клетчатка, минеральные элементы и т.д.), которые наряду с маложирным творогом или пастой из мацони, определяют диетические и лечебные свойства продукта " Золотая осень" [24].

Эти продукты можно широко использовать для детского профилактического и массового питания [20].

Сотрудниками научно - исследовательского института молочной промышленности разработан и предложен способ получения кремообразных творожных десертов [21]. При осуществлении способа готовят молочно-сливочный сироп, смешивая молоко количестве 9 - 35% от массы готового продукта, сливки и просеянный сахар до полного растворения. Полученный сироп пастеризуют и охлаждают. Затем подают в устройство для диспергирования, туда же вносят и нежирный творог. Стойкость продукта при хранении повышают путем внесения в него двууглекислого натрия.

Запатентована технология приготовления молочного продукта типа крема на основе творога и молочного жира, близкого по свойствам к несозревающим сырам, но гораздо более стойкого при хранении, даже при отсутствии консервантов. Для достижения такого эффекта молочный жир и творог подвергают термической обработке в термостатируемом реакторе при 50 - 75 °С и добавляют 0,5 - 2% гидроколлоида-смеси желатина с препаратами растительного происхождения [25,26].

С целью расширения ассортимента и повышения биологической ценности десерта, в продукт, содержащий полужирный творог и сухое обезжиренное молоко, дополнительно вносят сухую молочную сыворотку. В качестве наполнителя используется пюре из тыквы [22].

Сотрудниками Воронежской Государственной академии разработана технология новых десертных продуктов - молочного пудинга "Аленка" и творожного крема "Каприз" [23]. В качестве основного сырья использовали обезжиренный творог, сливочное масло, сухое обезжиренное молоко, сахар, какао. Для получения нужной консистенции применяли стабилизаторы туризип ДП, в качестве соли - плавителя - "Сольва-720".

Учеными разработан молочный десерт вырабатываемый из творога с добавлением сахара, плодово-ягодных наполнителей и стабилизаторов. В качестве стабилизаторов используют желатин и метилцеллюлозу [27].

Запатентован способ производства кисломолочного белкового продукта "Чакка". Согласно способу составляют смесь молочного сырья из пастеризованного обезжиренного молока и альбуминного молока. Смесь подогревают до температуры заквашивания, заквашивают. Сквашивание ведут до образования плотного сгустка. Затем сгусток подогревают до 40 - 42 °С с выдержкой 20 - 30 мин, удаляют выделившуюся сыворотку, сгусток обезвоживают. Полученную белковую массу охлаждают и смешивают с пряно-ароматическими добавками [28].

В Югославии вырабатывают "вспененный" творог, который насыщают азотом, тем самым, улучшая структурные показатели продукта и увеличивая сроки хранения [29].

В научно-исследовательском институте молочной промышленности Германии разработан непрерывный процесс производства взбитого творожного продукта с массовой долей жира 30%. Кроме творога в его состав входят сахар, желатин, ароматизирующие вещества (ваниль, корица, лимон) и вода. Технология производства включает следующие операции: непрерывное перемешивание творога с раствором, содержащим желатин и вкусовые вещества, непрерывное взбивание сливок и перемешивание творога с добавками и взбитыми сливками в шнековом контейнере.

В Германии также начат выпуск взбитого творога с плодово-ягодными наполнителями, уложенными на дне упаковки. Продукт пользуется спросом у покупателей. В Швейцарии запатентован способ производства пищевого продукта в виде бутербродной пасты, крема, сухого порошкообразного забеливателя для кофе, который содержит молочный белок, растительное масло и воду.

В последние десятилетия в силу ряда обстоятельств, связанных с проблемами рационального питания, наметилась тенденция к созданию продуктов питания физиологичных для организма человека. В основе необходимости использования в рационе таких продуктов лежит современная теория, адекватного питания одним из постулатов, которой является признание возможности эндокологии микроорганизма.

Поддержание естественного микробиоценоза является одним из основных условий нормального функционирования всего организма в целом. Для этих целей могут быть использованы молочно - белковые продукты, содержащие в своем составе эубиотические микроорганизмы [30].

Таким образом, разработаны научно - обоснованные технологии производства продуктов, обладающих способностью восстанавливать нормальную микрофлору организма, является актуальной проблемой, имеющей важное социальное значение и медицинское значение.

Современной науке известно, что непосредственными причинами большинства болезней в наше время являются дисбактериозы - патологические нарушения защитной "микробной ауры" человека. Распространение различных форм дисбактериоза достигло масштабов катастрофы, затронув детей различных возрастных категорий и взрослое население Казахстана.

Для современных условий характерен полный набор факторов, вызывающих дисбактериоз кишечника: экологическое неблагополучие, возрастание стрессовых воздействий, повышенный радиационный фон и неполноценность питания. Широкое распространение дисбактериоза является одним из факторов, увеличивающих частоту и тяжесть острых и хронических заболеваний, сокращение средней продолжительности жизни населения.

Под дисбактериозом кишечника следует понимать количественное и качественное изменение различных представителей микрофлоры кишечника, нарушение их функций, что сопровождается клинической симптоматикой: тошнота, ухудшение аппетита, вздутие живота, запоры, более длительное и тяжелое течение всех острых заболеваний, так как иммунная система при дисбактериозе значительно ослаблена.

Основу нормального микроценоза составляют бифидобактерии, которые принимают непосредственное участие в процессе пищеварения и витаминообразования состав аутофлоры может изменятся под влиянием различных факторов и неблагоприятных воздействий, ослабляющих защитные механизмы организма. Большой вклад в решение проблемы создания лечебных препаратов и продуктов, обогащенных бифидогенными факторами, внесли И.Ж. Блохина, Г.И. Гончарова, Л.П. Семенова, К.С. Ладодо, И.Б. Куваева, П.Ф. Крашенинин, Н.Н. Лизько, Г.П. Шаманова, В.Ф. Семенихина, И.С. Хамагаева, А.В. Гудков, В.И. Шаробайко и другие.

В настоящее время имеет место два направления нормализации биоценоза кишечника. Первое - применение препаратов, содержащих живые клетки бифидобактерии (бифидумбактерин, бификол и др.). Однако они дорогостоящи, дефицитны, обладают слабой активностью и не ферментируют молоко. Вместе с тем, как показал всему миру опыт Японии, недавно вышедшей на первое место в мире по продолжительности жизни, эффективное купирование дисбактериоза может быть достигнуто за счет организации массового производства и включения в рацион питания лечебно - профилактических продуктов, приготовленных на основе бифидобактерии. Они более физиологичны, значительно дешевле сухих препаратов [31,32,33].

Издавна традиционный творог вырабатывали с использованием закваски полученной из одного вида молочнокислого мезофильного стрептококка.

В настоящее время для производства творожных изделий используют бинарные и трех видовые ассоциации культур заквасок.

Перспективным направлением является приготовление бифидосодержащих молочных продуктов путем совместного культивирования бифидобактерии с молочнокислыми микроорганизмами.

В частности, в Вологодском молочном институте применили использование бифидобактерии в производстве творога. Творог производили кислотно - сычужным способом по традиционной технологии. Для заквашивания использовали закваску для творога ВНИМИ и объемную долю закваски бифидобактерии. Для получения активной закваски бифидобактерии молоко стерилизовали 10 мин. при 121 °С, охлаждали до 40 °С, инокулировали 5% чистых культур бифидобактерии вида В. adolescents 54 и термостатировали 18 - 19 ч при 37 °С. Полученная закваска имела кислотность 100 - 105 °Т и 108 клеток бифидобактерии в 1 мл.

Оценивая качественные показатели творога с бифидобактериями можно отметить, что в процессе производства и при хранении продукта биохимическая активность бифидобактерии приводит к обогащению творога биологическими веществами. Не менее важно, что в готовом твороге накапливаются живые клетки бифидобактерии в количестве до 107 в 1 г, подавляющие рост стафилококков.

Учеными Санкт-Петербургского технологического института холодильной промышленности разработана технология молочно - белкового продукта с использованием нетрадиционной закваски. В качестве закваски использовали настой чайного гриба. Творог, полученный таким способом устойчив к механическому воздействию и лучше восстанавливает структуру после разрушения, что является важным для организации технологического процесса на этапе расфасовки [34].

В.П. Шидловская выявила влияние заквасок молочнокислых бактерий на содержание нитратов и нитритов в кисломолочных продуктах и твороге. Доказано что, при подборе заквасок для производства кисломолочных продуктов и творога следует использовать культуры с наиболее выраженными нитрат - и нитритредуктазными активностями. Что позволило бы вырабатывать эти продукты практически свободными от нитратов и нитритов [35].

Учитывая многолетний успешный опыт российских педиатров по использованию в питании детей молочно - белковых продуктов, Институтом питания РАМН разработан новый адаптированный продукт "АГУ-1" для питания детей с первых дней жизни. Продукт сбалансирован по белковому, жировому углеводному и витаминно-минеральному составу и максимально приближен к женскому молоку. "АГУ" вырабатывается из высококачественного молочного сырья, кокосового, пальмового, соевого и кукурузного масел, сывороточного белка с использованием бифидо-ацидофильной закваски, приготовленной на специальных штаммах, обладающих высокой антибиотической активностью против широкого спектра патогенных и условно патогенных микроорганизмов, нормализующих деятельность желудочно-кишечного тракта, улучшающих обменные процессы, препятствующих формированию кишечных заболеваний различной этиологии [36].

При производстве новых молочно - белковых продуктов, в частности продуктов с добавлением соевого белка можно применять следующие микроорганизмы: Streptomyces Bacillus subtilus, Micrococus causalities, Str. diacetilactis, Str. soyel, Str. thermophilus, Str. lactis, Cladosponium cladosponicedes [37].

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что производится широкий ассортимент молочных продуктов с различными вкусовыми добавками, но существует необходимость в разработке новых видов конкурентоспособных молочно - белковых продуктов массового, профилактического и лечебного направления.

1.2 Роль молочнокислых бактерий в производстве кисломолочных продуктов