Ингредиенты использующиеся при производстве продуктов функционального питания

Согласно современным представлениям человек для сохранения здоровья, поддержания репродуктивной деятельности, снижения риска разви­тия многих заболеваний нуждается в нескольких десятках тысяч функциональных пищевых ингредиентов.

В наше время человек на протяжении жизни хронически не только не получает достаточного количества питьевой воды, но и постоянно испытывает дефицит во множестве функциональных микронутриентов (пищевые волокна; изопреноиды; витамины; олигосахариды, полисахариды, сахароспирты; бифидо- и молочнокислые бактерии; фосфолипиды, холины; аминокислоты, белки, пептиды, нуклеиновые кислоты; макро- и мик­роэлементы; гликозиды; полиненасыщенные жирные кислоты и другие антиоксиданты; спирты; цитамины; органические кислоты; растительные ферменты и другие фитосоединения; лектины). Например, среди гликозидов только биофлаваноидов известно более 5000, каждый из которых обладает способностью оказывать определенное влияние на организм человека. В молоке и молочной сыворотке обнаружены десятки функциональных белков и пептидов, сотни олигосахаридов, которые крайне необходимы для нормального развития ребенка, профилактики сердечно-сосудистых, психических и других заболеваний взрослых.

Микроорганизмы, которые наиболее широко используются при производстве кисломолочных функциональных продуктов и требования к ним

Основными для кисломолочных ФПП и самыми изученными являются бифидобактерии и лактобациллы. Это виды, наиболее часто встречающиеся в микрофлоре кишечника здоровых людей. По данным отечественных и зарубежных ученых, к пробиотическим культурам относят различные виды бифидобактерии (Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis ) и лактобацилл ( Lactobacillus acidofiphilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum , Lactobacillus casei, Lactobacillus casei subsp. Rhamnosus). В последнее время в литературе появились также данные о пробиотической эффективности Lactobacillus reuteri .

К основным требованиям при подборе культур для пробиотических продуктов можно отнести следующие:

• способность развиваться в молоке;

• кислотообразующую активность;

• устойчивость к низким значениям рН, желчи, фенолу, КаС1, антибиотикам;

• способность к адгезии, хотя это свойство остается предметом научных дискуссий, так как некоторые исследователи считают, что не следует замещать «родную» микрофлору «чужими» штаммами и достаточно уже того, что, проходя транзитом через кишечник, «чужие» бактерии выполняют необходимую функцию и способствуют восстановлению собственной микрофлоры хозяина.

• высокая антагонистическая активность к патогенным и условнопатагенным микроорганизмам.

Способность развиваться в молоке и кислотообразующая активность актуальны для ферментированных ФПП, для производимых же с помощью простого обогащения пробиотическими культурами они не имеют значения.

использовании вторичного молочного сырья при производстве ФПП.

К вторичному молочному сырью относят очень полноценные продукты: пахту, обезжиренное молоко, сыворотку. В соответствии с прогнозом использования ресурсов такого сырья на период до 2010 г. в России ожидается рост производства обезжиренного молока и пахты до 6,5 млн т, сыворотки — до 5,6 млн т. Основными направлениями использования обезжиренного молока и пахты являются нормализация натурального молока по жиру (45 %), производство нежирной молочной продукции и сыров (15 %), сухого обезжиренного молока (около 34 %), а также сгущенных нежирных консервов (6 %). Что касается переработки сыворотки, то 37 % ее предполагается использовать для производства сухой и сгущенной сыворотки и сухих сывороточных концентратов, 25 % — для ЗЦМ, _< 8 % — для производства молочного сахара, 30 % — в других отраслях перерабатывающей промышленности и сельском хозяйстве.

Объем производства сыворотки в странах ЕС составляет более 50 млн т, в США — 33 млн т, в Новой Зеландии — 5 млн т, в России — 4 млн т. Переработка молочной сыворотки в мире осуществляется в пищевых, кормовых, технических целях, а также для получения биологически активных веществ.

В этих продуктах содержатся очень ценные компоненты молока: белки, лактоза, минеральные вещества и, самое главное, биологически активные вещества молока. Уникален состав сыворотки, включающий сывороточные белки молока, часть которых синте­зируется в вымени животного, а другие переходят в молоко из крови.

Технологии по переработке молочной сыворотки на сегодняшний день являются наиболее перспективными. За рубежом и в нашей стране разрабатываются и осваиваются технологии получения из нее следующих биологически активных веществ: иммуноглобулинов, лактоферина, фибронектина, лактопероксидазы, лизоцима, панкреатических рибонуклеаз, ангиогенина. Доказано, что эти вещества обладают очень важными свойствами: иммуномодулирующим, бактериостатическим, антиок-сидантным и ранозаживляющим действием.

В 1985 г, был открыт новый представитель суперсемейства панкреатических рибонуклеаз, оказавшийся активным индуктором роста кровеносных сосудов и в связи с этим названный ангиогенином (от греч. аngion — сосуд). В последнее время этот белок интенсивно изучался. В результате наметилась перспектива создания на его основе биопрепаратов широкого спектра действия. Возникает необходимость получения ангиогенина в промышленных масштабах. На сегодняшний день просматриваются два пути решения этой задачи: генно-инженерный синтез ангиогенина и поиск богатых им природных источников. В этом плане заслуживает внимания коровье молоко, содержание ангиогенина в котором оказалось весьма высоким. На основе биологически активных веществ из молока в МГУПБ разработан концентрат низкомолекулярных сывороточных белков молока «Милканг».

Актуальность проблемы глубокого фракционирования биологически активных веществ молока состоит в том, что оно позволяет получать на основе рационального использования сырьевых ресурсов молочной промышленности принципиально новые функциональные продукты, в том числе обладающие направленным действием, что отвечает Концепции государственной политики в области здорового питания населения РФ, в основе которой лежит важнейшая национальная задача — сохранение здоровья и продление жизни населения страны.

С точки зрения функциональности продуктов иногда сыворотка является более ценным продуктом, чем сыр, творог и казеин, например при получении отдельных фракций сывороточных белков, аминокислот, ферментов, которые играют существенную роль при лечении различных заболеваний, в том числе онкологических и ВИЧ-инфекции. Интересен опыт ряда стран, производящих творог из смеси обезжиренного молока и сыворотки или при использовании ультрафильтрации получающих творог, в котором соотношение казеина и сывороточных белков составляет 4:1. Ферментальный гидролиз сывороточных белков в сочетании с мембранной фильтрацией позволяет получать функциональные продукты с чрезвычайно низкой антигенностью и малым содержанием фенилаланина. Эти продукты и лактоферрин эффективны при лечении кожных проявлений микоза стопы и гепатита С.

Доказано, что потребление пищевых антиоксидантов положительно сказывается на профилактике онкологических заболеваний и атеросклероза. Водорастворимые компоненты пищевых антиоксидантов — каротеноидов и альфа-токоферола с низкой молекулярной массой — присутствуют в ультрафильтрате молочной сыворотки.

С позиций функционального питания представляет интерес и лактоза (молочный сахар), которую следует рассматривать, во-первых, как компонент функциональных продуктов и, во-вторых, как сырье для произ­водства функциональных компонентов. В первом случае важны ее функционально-технологические свойства (растворимость, сладость, усвояемость, гигроскопичность и др.). Лактоза служит источником энергии для осуществления биохимических процессов в организме. Она обладает высокой усвояемостью (99,7 %) и энергетической ценностью 17,2 кДж/г, что соответствует энергетической ценности сахарозы и белков. Второй случай предполагает получение из лактозы бифидогенных производных (лактулоза, галактоолигосахариды, лактитол, тагатоза, лактосахароза и др.). Рассматривая производные лактозы — галактоолигосахариды и лактулозу, следует отметить, что это превосходные компоненты для рецептур здоровой пищи, так называемых продуктов функционального питания. Лактобионовая кислота, помимо известного применения в фармацевтической промышленности, является прекрасным сырьем для синтеза лактобионамидов, которые могут применяться как поверхностно-активные вещества. Представляют интерес и серосодержащие производные лактозы, которые могут быть использованы в качестве потенциальных высокоусвояемых источников серы, а также селенсодержащие производные лактозы.

Особое внимание уделяется и белковым антимикробным соединениям, обладающим бактерицидной и бактериостатической активностью, получаемым из ультрафильтрата молочной сыворотки, например низину. Известно его использование в плавленых сырах и консервах для предотвращения роста клостридий и других патогенных микроорганизмов.

Таким образом, глубокая переработка молочной сыворотки позволяет получать продукты, подобные лекарственным препаратам.

технологии с использованием природного антиоксиданта нового поколения — дигидрокверцитина (ДГК).

В пищевой промышленности особое место принадлежит продукции с антиоксидантными и радиопротекторными функциями. В связи с этим весьма актуально использование ДГК (витамин Р) при производстве таких продуктов массового потребления, как кисломолочные.

Введение ДГК в продукты питания позволит использовать их в качестве профилактического средства для замедления процесса старения (продления продолжительности жизни), для реабилитации после перенесенных заболеваний, при переутомлении и снижении защитных сил организма. Кроме того, ДГК показал свою высокую эффективность в качестве профилактического средства и при лечении: хронической ишемической болезни сердца, стенокардии, сердечной недостаточности, нарушении ритма сердечной деятельности; гипертонии; сахарного диабета; острых заболеваний, таких, как инсульт, инфаркт, пневмония, бронхит, почечная недостаточность: резких головных болей, мигреней, неврозов, связанных со спазмами сосудов; последствий воздействия токсических ве­ществ, активного и пассивного курения; бронхолегочных патологий, хронических бронхитов и трахеитов; воспалительных, склеротических, дистрофических заболеваний глаз. ДГК обладает таким важным свойством, как способность активизации иммунной системы организма.

Представляется перспективным использование дигидрокверцитина, выпускаемого под торговой маркой «ФЛУКОЛ», при производстве кисломолочных продуктов, что не только придает им лечебно-профилактические свойства, но и способствует увеличению сроков годности и улучшению вкусовых качеств.

Исследования, проведенные совместно с ГНУ ВНИМИ, показали, что «ФЛУКОЛ» производства ООО «НЦПИ "Биотехпром"» помимо антиоксидантных свойств обладает и бактерицидным действием по отношению к микроорганизмам, содержащимся в молочных продуктах и представляющим наибольшую опасность для здоровья потребителей.

технологические особенности производства молочных продуктов с инулином и олигофруктозой

Инулин и олигофруктоза — природные полисахариды растительного происхождения, получаемые экстракцией из корня цикория. Они могут использоваться во всех без исключения молочных продуктах

Инулин и олигофруктоза имеют одинаковые диетические свойства — являются пищевыми волокнами, пребиотиками (стимулируют рост собственной бифидофлоры кишечника), улучшают усвоение кальция, повышают иммунитет. При их использовании можно создавать функциональные (лечебно-профилактические) продукты, обладающие оздоровительным эффектом, и заявлять эти свойства на упаковке. Это новая ниша рынка. Так, в Москве успешно продается кефир с инулином «БиоМакс эффективный» компании « Вимм - Билл ь-Данн ».

Однако они имеют различные технологические свойства. Олигофруктоза хорошо растворима, имеет приятную сладость (30 % по сравнению с сахаром), что позволяет использовать ее вместо сахара (обычно в сочетании с интенсивными подсластителями). Инулин образует с водой кремообразный гель с очень короткой текстурой и может заменять жир, а также повышать стабильность взбитых продуктов и эмульсий. Таким образом, можно создавать диетические продукты с уменьшенным содержанием жира и сахара (вплоть до нуля) и, следовательно, с пониженной калорийностью, максимально приближенные по вкусовым качествам к традиционным продуктам. Это могут быть молоко, кефир, йогурт, творог, молочные десерты и спреды, мороженое, взбитые сливки и др.

Инулин и олигофруктозу обычно вносят до стадии гомогенизации. Они стабильны при высокой температуре, но чувствительны к гидролизу в очень кислой среде (рН ниже 4). Дозировка инулина и олигофруктозы колеблется в пределах 0,5 — 10 % в зависимости от типа продукта и цели добавки, но в большинстве случаев не превышает 2 %