Технология продуктов
Обогащение пищевых продуктов пробиотиками
жүктеу/скачать 4,25 Mb.
|
Обогащение пищевых продуктов пробиотикамиПробиотики играют важную роль в жизнедеятельности человека. Их функции и механизмы действия представлены ранее. Именно с этой категории началось учение о функциональном питании. Для человека наиболее естественным и психологически доступным путем получения пробиотиков является потребление натуральных, в частности, кисломолочных продуктов, полученных биотехнологическим способом с использованием различных микроорганизмов в качестве заквасочных или стартерных культур. В настоящее время исследования пробиотиков продолжаются, и перспектива их применения для профилактики и лечения распространенных заболеваний достаточно широка [22]. Наиболее обширную группу продуктов функционального питания составляют молочные продукты. В настоящее время на основе молока созданы эффективные пробиотические продукты. Это связано с тем, что в молоке хорошо растет большинство микроорганизмов, участвующих в коррекции эндоэкологии человека. С точки зрения функционального питания, наибольшую ценность представляют пробиотики, содержащие жизнеспособные микроорганизмы с высокой активностью и устойчивые к неблагоприятным факторам внешней среды. Первичный субстрат, инициирующий ферментативные процессы в молоке, – лактоза, расщепляющаяся под действием b-галактозидазы на моносахариды: глюкозу и галактозу. Таким образом, этот фермент является ключевым в расщеплении лактозы молока микроорганизмами заквасочных культур, поэтому в производстве ферментированных молочных продуктов особую важность наряду с принятыми показателями имеет характеристика исследуемого микроорганизма по b- галактозидазной активности [51]. Пробиотические продукты должны отвечать следующим специфическим требованиям: содержать достаточное количество клеток жизнеспособных микроорганизмов, вводимых с заквасками; иметь умеренную кислотность, повышенную пищевую и биологическую усвояемость. При подборе культур пробиотиков, помимо биохимических признаков (скорость свертывания белков молока, кислотообразующая способность, протеолитическая активность), дополнительно учитывают их способность приживаться в кишечнике (устойчивость к фенолу, индолу, желчи), антибиотическую активность и другие свойства [52]. В организм человека пробиотики могут поступать в виде препарата или биологически активной добавки, схожей с лекарством для орального применения – таблетки, капсулы, либо в виде традиционного питательного (кисломолочные продукты) или обогащенного продукта (функциональное питание). Концентрация действующего начала в пробиотических препаратах может значительно превышать физиологически требуемые, поэтому они обычно назначаются курсами и принимаются в течение определенного времени. Концентрации питательных субстанций, присутствующие в продуктах функционального питания и оказывающие регулирующее действие на функции и реакции макроорганизма, близки оптимальным, физиологическим, и поэтому такие продукты могут применяться неопределенно долго. В последние годы во многих странах мира резко возросло производство и потребление продуктов функционального питания на основе молока. За рубежом все большее распространение находят кисломолочные продукты, получаемые путем ферментации молока определенными штаммами микроорганизмов и содержащие как живые бактерии, так и их метаболиты [54]. Накоплены многочисленные данные, подтверждающие, что систематическое употребление простокваши, ряженки, кефира и других хорошо известных кисломолочных продуктов способствует нормализации кишечной микрофлоры, угнетает рост потенциально патогенных микроорганизмов, стимулирует иммунный ответ, нормализует моторику кишечника, увеличивает усвояемость молочного белка и лактозы, снижает риск возникновения злокачественных новообразований пищеварительного тракта и грудной железы. В определенной степени известные традиционные кисломолочные продукты можно отнести к этой категории, поскольку на протяжении длительного времени использования таких продуктов человек случайным образом проводил селекцию тех заквасочных культур, которые придавали ферментированному молоку не только хорошие вкусовые, но и полезные для здоровья качества [2]. В тех случаях, когда речь идет о создании промышленного производства продуктов функционального питания на молоке с использованием новых заквасочных культур, потребуется проведение тщательной селекции стартерных микроорганизмов с учетом современных знаний. Важная особенность производства функциональных продуктов на пробиотической основе – это использование асептического оборудования для исключения обсеменения нежалательной микрофлорой. Только это позволит обеспечить таким продуктам доказанные лечебно-профилактические свойства. При изготовлении продуктов функционального питания, помимо молока, может быть использована и другая питательная основа, прежде всего растительное сырье, ферментированное бифидобактериями, пропионовокислыми бактериями, лактобациллами, молочнокислыми стрептококками и различными их комбинациями. Растения, как известно, являются для человека основным источником углеводов, многих витаминов, клетчатки, минеральных и пектиновых веществ, природных антиоксидантов и других биологически активных соединений. Наиболее распространенным вариантом кисломолочных продуктов на немолочной основе является соевое молоко, ферментированное молочнокислыми бактериями. Фруктовые, а также овощные соки, среди которых чаще всего используются морковный, свекольный, картофельный, топинамбуровый, тоже могут служить питательной основой для изготовления кисломолочных продуктов функционального питания. С учетом национальных традиций в России разработаны также рецептуры напитков с использованием молочнокислых бактерий на квасной основе [29]. К пробиотическим препаратам, а также микроорганизмам-пробионтам, используемым для обогащения пищевых продуктов предъявляют ряд требований (рис. 3.16): должны быть изолированы из организма тех видов животных и человека, для которых они и будут предназначены; должны обладать полезным воздействием на организм хозяина, подтвержденным лабораторными исследованиями и клиническими наблюдениями; при длительном использовании не должны вызывать побочные эффекты; должны обладать колонизационным потенциалом, то есть сохраняться в пищеварительном тракте до достижения максимального положительного действия (быть устойчивыми к низким значениям рН, желчным кислотам, антимикробным субстанциям, продуцируемым индигенной микрофлорой; хорошо адгезироваться к эпителию соответствующих слизистых оболочек); должны обладать стабильными характеристиками как в клиническом, так и в технологическом плане; должны обладать высокой скоростью роста и размножения в условиях, близким к таковым в кишечном тракте. При их культивировании in vitro для накопления биомассы следует создавать условия, максимально приближающие к таковым микроокружения просвета кишечника; при введении в больших количествах должны обладать минимальной способностью к транслокации из просвета пищеварительного тракта во внутреннюю среду макроорганизма; должны иметь четкую физиолого-биохимическую и генетическую маркировку как для исключения фальсификации, так и для периодического контроля идентичности исходных пробиотических штаммов и производственных культур в процессе их эксплуатации [28]. Микроорганизмы, используемые для получения продуктов функционального питания оказывают свое действие на организм через различные медиаторы, которые представляют собой либо компоненты микробной клетки, либо продукты метаболической активности (углекислый газ, пероксид водорода, органические кислоты, антибиотикоподоные вещества и др.). Эти медиаторы, достигая места своего приложения в нервной, гормональной, иммунной или иных тканях, органах и системах организма хозяина, прямо или опосредованно взаимодействуют в них с соответствующими рецепторами, структурами или ферментами, следствием чего являются благоприятные для макроорганизма изменения в его биохимических, поведенческих реакциях или физиологических функциях [30]. Рисунок 3.16 – Требования к микроорганизмам пробионтам В настоящее время пробиотические препараты выпускают в виде жидкой и сухой (лиофилизированной) формы. Сухие препараты получают путем лиофильной сушки субстрата с живыми активными клетками, они могут быть в виде таблеток, капсул или порошков. Микроорганизмы в них находятся в глубоком анабиозе, поэтому могут достаточно долго храниться (до 1 года), не очень требовательны к кратковременным изменениям температурных условий хранения [57]. Однако существует важный недостаток – после процесса лиофилизации бактерии ослаблены, и им требуется от 8 до 10 часов для их перехода от анабиоза к активному физиологическому состоянию. К тому же после процесса лиофилизации клетки теряют специфические рецепторы, с помощью которых они крепятся к кишечной стенке, поэтому время их пребывания в кишечнике значительно снижается. Таким образом, процесс лиофилизации сильно снижает терапевтические свойства полезных бактерий в сухих препаратах. В первой группе препаратов (жидкие) клетки микроорганизмов оставляют в жидком субстрате, и поэтому они постоянно пребывают в активном состоянии. Бактериальные клетки в жидких препаратах находятся в активном состоянии и способны к колонизации ЖКТ уже через 2 часа после попадания в организм. Жидкие препараты кроме бактерий содержат дополнительный лечебный фактор – продукты их метаболизма, в частности, жирные кислоты, которые в сухих препаратах отсутствуют, так как при сушке они улетучиваются [53]. Можно сказать, что только жидкие препараты с неизмененными живыми клетками позволяют быстро создать в организме человека временный искусственный микробиоценоз, обладающий высокой антагонистической активностью. В некоторых клинических случаях это является острой необходимостью, например, когда кишечник заселен условно-патогенной или патогенной микрофлорой. При этом подавление потенциальных микробных патогенов происходит за счет того, что привнесенные извне клетки (например, бифидобактерии) продуцируют антибактериальные вещества и составляют конкуренцию за лимитируемые питательные вещества и рецепторы адгезии на кишечной стенке. Использование биологически активных веществ на основе жизнедеятельности микроорганизмов является одним из перспективных направлений для производства мясных колбасных изделий, их применение способствует улучшению качественных показателей готового продукта [50]. Одним из перспективных направлений является использование для производства мясных колбасных изделий биологически активных веществ на основе жизнедеятельности микроорганизмов. Известно, что микроорганизмы, внесенные с заквасками, посредством своих внутриклеточных ферментов изменяют структуру колбас, образуя новые вещества, способствующие улучшению качественных показателей готовых изделий. Активность большинства микроорганизмов обусловлена их основными свойствами: высокой приспособляемостью к меняющимся условиям жизни, способностью быстро размножаться и широким спектром возможных биохимических реакций [41]. В качестве стартовых культур в основном используют нитратовосстанавливающие микрококки, гомоферментативные молочнокислые бактерии и педиококки, дрожжи и нетипичные молочнокислые бактерии в виде чистых или смешанных культур. Наибольшее распространение нашло использование специально подобранных микроорганизмов при производстве сырокопченых и сыровяленых колбас. В состав бактериальных препаратов включают, как правило, различные виды микроорганизмов: молочнокислые палочки жүктеу/скачать 4,25 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|