Удосконалення технології напою кисломолочного для дитячого харчування "Біолакт"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Спеціальність 05.18.04 - технологія м'ясних, молочних продуктів

і продуктів з гідробіонтів

Примірник дисертаційної роботи ідентичний іншим примірниками

УДК [637.146:613.22]-027.242

Дисертація

на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук

УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ НАПОЮ КИСЛОМОЛОЧНОГО ДЛЯ ДИТЯЧОГО ХАРЧУВАННЯ «БІОЛАКТ»

Виконала: АВЕРШИНА АНАСТАСІЯ СЕРГІЇВНА

Науковий керівник - Ткаченко Наталія Андріївна, доктор технічних наук, профессор

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради

д.т.н., професор Г. М. Станкевич

ОДЕСА-2014

ЗМІСТ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1. ПЕРСПЕКТИВИ УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ НАПОЮ

КИСЛОМОЛОЧНОГО ДЛЯ ДИТЯЧОГО ХАРЧУВАННЯ «БІОЛАКТ»

1.1 Класифікація молочних продуктів для дитячого харчування

1.2 Аналіз тенденцій розвитку українського ринку продуктів для дитячого харчування

1.3 Порівняльна характеристика складу коров'ячого й жіночого молока

1.4 Способи адаптації молока коров'ячого до жіночого

1.5 Пробіотики у виробництві молочних продуктів для дитячого харчування

1.5.1 Біфідобактерії як компоненти заквашувальних композицій для виробництва ферментованих дитячих молочних продуктів

1.5.2 Перспективи використання бакконцентратів монокультур Lbc. acidophilus безпосереднього внесення у виробництві пробіотичних кисломолочних продуктів для дитячого харчування

1.5.3 Взаємодія біфідобактерій з монокультурами Lbc. acidophilus

1.6 Лактулоза - класичний пребіотик для дитячих молочних продуктів

1.7 Використання синбіотиків - перспективний напрям розвитку сучасної біотехнології ферментованих дитячих молочних продуктів

1.8 Аналіз існуючої технології напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт

ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 1

РОЗДІЛ 2. ПРОГРАМА ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

2.1 Програма та організація проведення досліджень

2.1.1 Теоретичний етап

2.1.2 Організація експериментальних досліджень щодо обґрунтування складу збагаченої молочної основи для удосконалення технології напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт»

2.1.3 Організація експериментальних досліджень щодо обґрунтування складу заквашувальної композиції для удосконалення технології напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт»

2.1.4 Організація експериментальних досліджень щодо обґрунтування параметрів технологічного процесу виробництва напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт»

2.2 Сировина та фізіологічно функціональні харчові інгредієнти, використані при проведенні досліджень

2.3 Методи досліджень

2.3.1 Визначення параметрів росту культур в процесі біотехнологічного оброблення молочної сировини

2.3.2 Визначення ефективності гомогенізації

2.3.3 Визначення антиоксидантної активності

2.3.4 Визначення вмісту малонового діальдегіду

2.3.5 Гематологічні дослідження крові

2.3.6 Визначення холестерину (метод Abell)

2.3.7 Обробка результатів вимірювань

2.3.8 Модель визначення оптимальних режимів гомогенізації збагачених вершків

РОЗДІЛ 3. ОБГРУНТУВАННЯ СКЛАДУ ЗБАГАЧЕНОЇ ОСНОВИ ТА ЗАКВАШУВАЛЬНОЇ КОМПОЗИЦІЇ ДЛЯ УДОСКОНАЛЕННЯТЕХНОЛОГІЇ НАПОЮ КИСЛОМОЛОЧНОГО ДЛЯ ДИТЯЧОГО ХАРЧУВАННЯ«БІОЛАКТ»

3.1 Основні напрями удосконалення технології напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт»

3.2 Обґрунтування вибору протеолітичних ферментів, їх раціональної масової частки і параметрів ферментації білків у молоці знежиреному

3.3 Оптимізація жирнокислотного складу напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт»

3.4 Обґрунтування раціональної масової частки комплексів вітамінів та мінеральних речовин у складі збагаченої молочної основи для виробництва напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт»

3.5 Обґрунтування складу заквашувальної композиції з монокультур Lbc. acidophilus і змішаних культур біфідобактерій для удосконалення технології напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт»

3.5.1 Вибір бакконцентрату монокультур Lbc. acidophilus безпосереднього внесення для удосконалення технології напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт»

3.5.2 Закономірності культивування монокультур адаптованих до молока B. infantis 512 з монокультурами Lbc. аcidophilus La-5 у стерилізованому молоці, збагаченому фруктозою

3.5.3 Біотехнологічні особливості спільного культивування змішаних культур адаптованих до молока біфідобактерій з монокультурами Lb сacidophilus Lа-5 у стерилізованому молоці, збагаченому фруктозою

3.5.4 Дослідження процесу зберігання ферментованих згустків, отриманих з використанням заквашувальних композиції з монокультур або змішаних культур адаптованих до молока біфідобактерій з монокультурами Lbc. acidophilus Lа-5

3.6 Визначення впливу рецептурних компонентів напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт» на протеолітичну й антагоністичну активність розробленої заквашувальної композиції

ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 3

РОЗДІЛ 4. ОБГРУНТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ, РОЗРОБКА РЕЦЕПТУР ТА УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ НАПОЮ КИСЛОМОЛОЧНОГО ДЛЯ ДИТЯЧОГО ХАРЧУВАННЯ «БІОЛАКТ»

4.1 Оптимізація режиму гомогенізації збагачених вершків у технології напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт»

4.2 Визначення раціонального режиму пастеризації збагаченої молочної основи у технології напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт»

4.3 Обґрунтування параметрів ферментації збагаченої молочної основи у технології напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт» з використанням розробленої заквашувальної композиції

4.4 Встановлення граничного терміну зберігання напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт»

4.5 Розрахунок рецептур напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт»

4.6 Удосконалення технологічної схеми виробництва напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт»

ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 4

РОЗДІЛ 5. ОЦІНКА ЯКОСТІ ТА ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИРОБНИЦТВА НАПОЮ КИСЛОМОЛОЧНОГО ДЛЯ ДИТЯЧОГО ХАРЧУВАННЯ «БІОЛАКТ» ЗА УДОСКОНАЛЕНОЮ ТЕХНОЛОГІЄЮ

5.1 Дослідження хімічного складу, органолептичних, фізико-хімічних та мікробіологічних показників якості напоїв кисломолочних для дитячого харчування «Біолакт»

5.2 Оцінка харчової, біологічної та енергетичної цінності напоїв кисломолочних для дитячого харчування «Біолакт»

5.3 Медико-біологічні дослідження напоїв кисломолочних для дитячого харчування «Біолакт»

ВИСНОВКИ ДО РОЗДІЛУ 5

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ

АА - антиоксидантна активність;

АМН - Академія медичних наук;

БАР - біологічно активна речовина;

ББ - біфідобактерії;

БГКП - бактерії групи кишкових паличок;

БФ - біфідогенний фактор;

ЗК - змішані культури;

ЗМО - збагачена молочна основа

КМАФАнМ - кількість мезофільних аеробних і факультативно-анаеробних мікроорганізмів;

МД - малоновий діальдегід;

МК - монокультура;

МОЗ - Міністерство охорони здоров?я;

НКДХ - напій кисломолочний для дитячого харчування;

ПНЖК - поліненасичені жирні кислоти;

ФАО/ВООЗ - Харчова сільськогосподарська організація охорони здоров'я;

ФФХІ - фізіологічно функціональний харчовий інгредієнт.

ВСТУП

Проблема збереження здоров'я дітей, а отже і генофонду нації, зумовлює необхідність розробки відповідних заходів, які б мали комплексний характер та включали як загальні заходи щодо підвищення рівня та якості життя сімей з дітьми, так і спеціальні, пов'язані із забезпеченням стабільного розвитку вітчизняного виробництва високоякісних продуктів для дитячого харчування. Вони відіграють важливу роль в забезпеченні гармонійного росту і розвитку малюків, формуванні стійкості до дії інфекцій, екологічно несприятливих чинників і т. ін.

Актуальність теми. Природне вигодовування новонароджених в ранній постнатальний період є еквівалентом пуповинного зв'язку материнського організму і плоду в період його внутрішньоутробного розвитку. Тому проблематичною є ситуація, яка склалася в Україні і багатьох розвинених країнах світу, коли велика кількість дітей вигодовується штучно. За оцінками Асоціації виробників дитячого харчування, в Україні лише 22% дітей знаходиться виключно на грудному вигодовуванні (в Російській Федерації - 32% , в країнах Азії - 54% ). Лише 5% дітей в Україні викормлюються грудним молоком до одного року [1].

В таких умовах проблема забезпечення дітей високоякісними, біологічно повноцінними продуктами харчування може бути вирішена тільки через систему їх промислового виробництва. На думку фахівців, головною проблемою в неправильному харчуванні дітей раннього віку є недостатнє знання та розуміння батьками важливості повноцінного збалансованого харчування, більшу частину якого повинні складати молочні продукти. Безсистемний підхід до вибору продуктів харчування призводить до різних небажаних наслідків - від проблем з органами травлення до виникнення та розвитку цілого ряду захворювань: алергічних хвороб, ожиріння, метаболічного синдрому, остеопорозу, дисбактеріозу тощо [2-4]. Дітям до 3-х років для щоденного вживання рекомендоване спеціалізоване дитяче харчування. Тому Міністерство агрополітики України ініціювало розробку державної цільової програми розвитку дитячого харчування в Україні на 2012-2016 рр., згідно якої передбачається збільшення внутрішніх обсягів виробництва і розширення асортименту продуктів для дитячого харчування [5-7].

Провідну роль у побудові імунітету дитини відіграють кисломолочні продукти. Завдяки вмісту в них лакто та біфідобактерій вони підтримують баланс мікрофлори в кишечнику, захищаючи організм від інфекцій і вірусів. При зниженні кількості біфідобактерій та лактобацил у кишечнику дітей порушуються процеси травлення, погіршується всмоктування речовин, засвоєння заліза та кальцію, синтез вітамінів, втрачається здатність до активізації різних ферментів, знижується стійкість кишечника до надлишкового заселення його умовно-патогенними мікроорганізмами, які, в свою чергу, викликають порушення всмоктування амінокислот, азоту, жирних кислот, вуглеводів та вітамінів. Продукти метаболізму та токсини умовно-патогенних бактерій знижують дезінтоксикаційну здатність печінки, пригнічують регенерацію слизового шару кишечника, гальмують перистальтику та призводять до розвитку діареї [8-17].

Сьогодні на українському споживчому ринку кисломолочних продуктів для дитячого харчування не представлені продукти, які вироблялись би виключно з використанням пробіотичних заквашувальних культур і мали підвищені гіпоалергенні, пробіотичні, імуномодулюючі властивості й були конкурентноздатними за рахунок подовженого терміну зберігання. Це обумовлено відсутністю науково обґрунтованих та клінічно апробованих технологій їх виробництва [18-28]. Тому наукове обґрунтування нових та удосконалення існуючих технологій продуктів кисломолочних для дитячого харчування, в першу чергу напоїв, з метою підсилення пробіотичних і гіпоалергенних властивостей, подовження терміну їх зберігання з використанням заквашувальних композицій із пробіотичних культур лактобацил та біфідобактерій, а також комплексів фізіологічно функціональних харчових інгредієнтів (ФФХІ) є актуальним завданням.

Зв'язок роботи з науковими програмами, темами, планами. Наукові дослідження виконувалися згідно з тематикою держбюджетних досліджень кафедри технології молока та сушіння харчових продуктів ОНАХТ 2/08 - ТМ та СХП «Розробка технологій молочних продуктів спеціального призначення» (№ державної реєстрації 0108U004433).

Мета і завдання дослідження. Мета дослідження - удосконалити технологію напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт» для підсилення пробіотичних і гіпоалергенний властивостей, подовження терміну зберігання з використанням бакконцентратів монокультур (МК) Lbc. acidophilus безпосереднього внесення, адаптованих культур біфідобактерій (ББ) та комплексів ФФХІ.

Для досягнення поставленої мети були сформульовані такі завдання:

– обґрунтувати вибір протеолітичного ферменту для гідролізу білків знежиреного молока й параметри процесу ферментації;

– оптимізувати жирнокислотний склад продукту й обґрунтувати раціональну масову частку комплексів вітамінів та мінеральних речовин у складі збагаченої молочної основи (ЗМО) для виробництва напою кисломолочного для дитячого харчування (НКДХ) «Біолакт»;

– обґрунтувати вибір бакконцентрату МК Lbc. acidophilus безпосереднього внесення для удосконалення технології НКДХ «Біолакт»;

– визначити раціональне співвідношення МК Lbc. acidophilus La-5 з адаптованими до молока МК B. infantis 512 у складі заквашувальної композиції для удосконалення технології НКДХ «Біолакт»;

– встановити особливості спільного культивування МК Lbc. acidophilus La-5 зі змішаними культурами адаптованих до молока біфідобактерій (ЗК B. bifidum 1 + B. longum Я3 + B. infantis 512) в стерилізованому молоці з використанням фруктози як біфідогенного фактора (БФ) й обґрунтувати склад заквашувальної композиції для удосконалення технології НКДХ «Біолакт»;

– обґрунтувати параметри технологічного процесу виробництва НКДХ «Біолакт» з використанням розробленої заквашувальної композиції;

– удосконалити технологію, розробити науково обґрунтовані рецептури та нормативну документацію на виробництво НКДХ «Біолакт» з подовженим терміном зберігання, підвищеними пробіотичними й гіпоалергенними властивостями, провести промислову апробацію розробленої технології;

– здійснити медико-біологічні дослідження НКДХ «Біолакт», дати оцінку харчової та біологічної цінності продукту, економічного ефекту від практичної реалізації результатів досліджень.

Об'єкт дослідження - технологія напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт».

Предмет дослідження - пробіотичні, технологічні, протеолітичні та біохімічні властивості заквашувальних композицій з МК Lbc. acidophilus безпосереднього внесення і змішаних культур біфідобактерій (ЗК ББ) для НКДХ «Біолакт», хімічний склад і властивості молочної сировини та ФФХІ, ферментовані молочні згустки, НКДХ «Біолакт».

Методи дослідження - математичного моделювання та оптимізації, загальноприйняті і спеціальні фізичні, хімічні, біохімічні, фізико-хімічні, мікробіологічні, технологічні, органолептичні, медико-біологічні, експериментально-статистичні, аналітичні з використанням сучасних пристроїв і комп'ютерних технологій.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше:

– науково обґрунтовано і експериментально підтверджено можливість підвищення гіпоалергенних властивостей ферментованих молочних продуктів для дитячого харчування при спільному використанні протеолітичних ферментів для гідролізу алергенних фракцій білків молочної сировини та заквашувальних композицій із лактобацил і біфідобактерій з підвищеною протеолітичною активністю;

– експериментально встановлено і науково обґрунтовано раціональне співвідношення МК Lbc. acidophilus La-5 у складі бакконцентрату FD DVS La-5 і адаптованих до молока МК B. infantis 512 (1 : 10) для використання у технологіях біфідовмісних ферментованих молочних продуктів п'ятої групи;

– обґрунтовано склад заквашувальної композиції з МК Lbc. acidophilus La-5 у складі бакконцентрату FD DVS La-5 і адаптованих до молока змішаних культур (ЗК) ББ - B. bifidum 1 + B. longum Я3 + B. infantis 512 у співвідношенні 1 : 1 : 1 : 10, відповідно, для виробництва ферментованих молочних продуктів для дитячого харчування з підвищеними пробіотичними й антагоністичними властивостями, в т.ч. НКДХ «Біолакт».

Поглиблено теоретичні знання стосовно використання біфідогенних факторів, пребіотиків, комплексів ПНЖК, вітамінів і мінеральних речовин у виробництві ферментованих молочних продуктів для дитячого харчування.

Комплексними медико-біологічними дослідженнями показано, що НКДХ «Біолакт», вироблений за удосконаленою технологією, доброякісний, має збалансований хімічний склад, нормалізує кишкову мікрофлору, володіє пробіотичною, гепапротекторною, гіпоалергенною дією, підвищеною засвоюваністю, що дає підстави віднести його до категорії продуктів для дитячого харчування.

Практичне значення отриманих результатів. На підставі експериментальних і теоретичних досліджень удосконалено технологію НКДХ «Біолакт»; визначено основні технологічні параметри (режими гомогенізації, пастеризації, ферментації молочної сировини та зберігання готового продукту), які забезпечують виробництво продукції високої якості з подовженим терміном зберігання; запропоновано науково-обґрунтовані рецептури, що забезпечують одержання НКДХ «Біолакт», склад якого відповідає вимогам до продуктів для дитячого харчування; проведено медико-біологічні дослідження продукту.

Виробниче випробування технології НКДХ «Біолакт» проведено на ТОВ «Молочна торгова компанія» (ТОВ «МТК»), м. Луганськ, що підтверджено актом виробничої перевірки (Додаток А).

На виробництво НКДХ «Біолакт» розроблено нормативну документацію (ТУ У - 10.5-02071062-001:2013 та ТІ - Додаток Б).

Окрім цього, результати дисертаційної роботи використовуються у науковій роботі та навчальному процесі на кафедрі технології молока, жирів та парфумерно-косметичних засобів у Одеській національній академії харчових технологій та на кафедрі технології молока і молочних продуктів Луганського національного аграрного університету.

Особистий внесок здобувача. Експериментальні дослідження з теми дисертаційної роботи, добір та аналіз даних літератури, статистична обробка, теоретичне обґрунтування одержаних результатів, їх описання та інтерпретація, підготовка матеріалів досліджень до публікації, розробка рекомендацій для промисловості та нормативної документації, промислова апробація розробленої технології НКДХ «Біолакт» здійснені здобувачем особисто за методичної та наукової підтримки доктора технічних наук, професора Ткаченко Н.А.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідались, обговорювались і отримали позитивну оцінку на VII та IX Міжнародних конференціях студентів та аспірантів «Техника и технология пищевых производств» (Могилів, 2010 р., 2014 р.), Міжнародних науково-технічних конференціях «Технічні науки: стан, досягнення і перспективи розвитку м'ясної, олієжирової та молочної галузей» (Київ, 2012-2014 рр.); Міжнародній науковій конференції «Дитяче харчування: перспективи розвитку та інноваційні технології» (Київ, 2013 р.), VI Міжнародній науково-технічній конференції «Перспективи розвитку масложирової галузі: технології і ринок» (Алушта, 2013 р.), VI Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених і студентів з міжнародною участю «Проблеми формування здорового способу життя у молоді» (Одеса, 2013 р.), 70-ій, 71-ій, 72-ій та 73-ій науково-практичних конференціях професорсько-викладацького складу ОНАХТ (м. Одеса, 2010-2013 рр.), VII, VIII та IX Міжнародних науково-практичних конференціях «Харчові технології - 2011», «Харчові технології - 2012», «Харчові технології - 2013», (м. Одеса, 2011-2013 рр.), 76-ій Науковій конференції молодих учених, аспірантів і студентів «Наукові здобутки молоді - вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті» (Київ, 2010 р.).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опублікована 15 наукових праць, у тому числі: 6 - у фахових виданнях України, в т.ч. 1 - у цитованих виданнях (цитування у Ulrich's Periodicals Directory, DRIVER, Bielefeld Academic Search Engine (BASE), Index Copernicus (Польща), WorldCat, РИНЦ (Россия), Directory of Open Access Journals (DOAJ), EBSCO, ResearchBib, American Chemical Society, Directory Indexing of International Research Journals), 1 - у спеціалізованому журналі; 8 - у тезах наукових конференцій.

РОЗДІЛ 1. ПЕРСПЕКТИВИ УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ НАПОЮ КИСЛОМОЛОЧНОГО ДЛЯ ДИТЯЧОГО ХАРЧУВАННЯ «БІОЛАКТ»

Впродовж останнього десятиліття в Україні спостерігається тенденція до збільшення народжуваності, що веде до збільшення кількості немовлят та дітей віком до трьох років, яким необхідно споживати продукти зі збалансованим складом. Особливо важливі для забезпечення збалансованого харчування малюків молочні продукти, вони є джерелом повноцінних білків, кальцію, фосфору, вітамінів та інших важливих харчових компонентів [1, 5-10, 24-28].

1.1 Класифікація молочних продуктів для дитячого харчування

Молочні продукти для дитячого харчування призначенні для харчування здорових та хворих дітей різних вікових груп. Асортимент цих продуктів узгоджений з органами охорони здоров'я з врахуванням фізіологічних потреб дитячого організму в поживних речовинах [8-12, 29-34]. Класифікація молочних продуктів для дитячого харчування за віковими категоріями представлена на рис. 1.1.

Дитячі молочні продукти поділяють на п'ять груп. До кожної з груп віднесено продукти з урахуванням вікових особливостей дітей і ступеня адаптації до жіночого молока. Перша група включає продукти, які забезпечують харчування дітей від народження до 6 місяців життя. Цей віковий період характеризується певними ознаками фізіологічно-біохімічної незрілості організму й ферментних систем шлунково-кишкового тракту дитини. В цей час основною їжею повинно бути материнське молоко чи його замінники. Друга - продукти, які забезпечують харчування дітей у віці від 6 місяців до одного року. Основним джерелом енергетичного й пластичного матеріалу залишається жіноче молоко та гуманізовані молочні продукти. Але їх вже недостатньо для забезпечення потреб організму в зв'язку з поступовим фізіолого-біохімічним дозріванням і стабілізацією процесів травлення. До третьої групи включено продукти, якими забезпечується харчування дітей від одного до трьох років. Цей віковий період характеризується швидким дозріванням систем травлення і наближенням характеру її функціонування до організму дорослої людини. Четверта група об'єднує продукти, якими забезпечується харчування дітей від 3-ох до 6-ти річного віку (у цьому віці діти здатні сприйняти всі натуральні та консервовані продукти) п'ята - продукти, якими забезпечується харчування дітей шкільного віку (діти цієї вікової категорії можуть асимілювати продукти харчування, які мало відрізняються від продуктів для дорослих; необхідно лише раціонально організувати харчування дітей четвертої та п'ятої груп, розробивши продукти з усіма максимально збереженими цінними харчовими властивостями і у відповідній упаковці) [8-12]. Найбільш важливим завданням є організація виробництва продуктів харчування першої та другої груп для забезпечення потреб дітей раннього віку в основних харчових інгредієнтах при відсутності материнського молока [29-34].

У відповідності з призначенням і вимогами до стійкості дитячі молочні продукти поділяють на такі види [8-12, 29-34]:

– рідкі стерилізовані адаптовані («Молочко», «Агуша», «Тьома», «Малютка»);

– кисломолочні адаптовані («Продукт кисломолочний», «Агуша кисломолочний»);

– частково адаптовані стерилізовані суміші («Малиш») та кисломолочні суміші («Біфілін», «Ацидофільна Малютка», «Біолакт»);

– неадаптоване стерилізоване вітамінізоване молоко;

– неадаптовані кисломолочні продукти («Кефір дитячий», «Біокефір»);

– неадаптовані пастоподібні продукти (сир кисломолочний дитячий з масовою часткою жиру від 5 до 15% з різними наповнювачами);

– сухі молочні адаптовані суміші («Малютка», «Нутрілакт», «Бебілак», «Вінні»);

– сухі частково адаптовані молочні продукти («Малиш», «Детолакт»);

– сухі молочні неадаптовані продукти («Віталакт», «Ладушка», «Малишка»);

– дієтичні та лікувальні продукти («Лактанал», «Уніпіт-1», «Уніпіт-2», «Росток», «Енпіти»).

1.2 Аналіз тенденцій розвитку українського ринку продуктів для дитячого харчування

Ситуація на українському ринку дитячого харчування сьогодні не проста. В країні в 90-ті роки повністю зруйнували радянську систему забезпечення дітей харчуванням (різноманітні державні програми, молочні кухні, безплатні продукти тощо). Тривалий час втрачену систему нічим не заміняли. На ринку створився певний вакуум, на який спочатку відреагували західні компанії, а потім серйозно зацікавились і вітчизняні оператори. І виробництво, і імпорт продуктів для дитячого харчування помітно виросли. Але, в той же час, суттєво збільшилась кількість новонароджених українців після демографічної кризи 90-х років. Покращився матеріальний стан молодих сімей, в т.ч. й за рахунок державних виплат при народженні дитини. Тому ринок дитячого харчування в Україні хоч і виріс, все ж залишається далеким від насичення [27]. Сьогодні цей сегмент ринку знаходиться на стадії розвитку, причому з високим потенціалом росту. Однак, слід звернути увагу, що він доволі специфічний і вимагає детального аналізу [26].

За період з 1990 по 2005 р.р. виробництво молочного дитячого харчування в Україні скоротилось у 8 разів [27]. З 2006 по 2010 р.р. виробництво рідких та пастоподібних молочних продуктів для дитячого харчування в Україні збільшилось у 6 раз і склало в 2010 році майже 14 тис. тонн, в той же час виробництво сухих продуктів для дитячого харчування на молочній основі скоротилось майже на 40% . Цей період характеризувався також стабільним збільшенням імпорту дитячих молочних продуктів; за п'ять років об'єм імпортованих дитячих молочних продуктів збільшився майже вдвічі (основними постачальниками цієї продукції стали світові лідери Данон і Нестлє). Імпортовані дитячі продукти - це, в більшості, сухі дитячі суміші, кількість яких у 2010 році на українському ринку майже у 2,5 рази перевищувала кількість вітчизняних сумішей. Рідкі й пастоподібні дитячі продукти в Україну постачала лише компанія Вімм-Білль-Данн, але в дуже обмеженій кількості [27]. Розвитку виробництва дитячих молочних продуктів сприяло прийняття у 2006 році «Закону про дитяче харчування» [35, 36-37], згідно якого прибуток, який підприємство направляло на збільшення обсягів виробництва продуктів для дитячого харчування та зменшення їх роздрібних цін, звільнявся від податків [27].

Серед категорій, які сьогодні складають ринок продуктів для дитячого харчування, виділяють: продукти харчування на молочній основі (молоко питне, напої та сир кисломолочні, вироби сиркові), які складають 49% від загальних продажів; суміші (на молочній і безмолочній основах), які складають 19% ринку; дитячі соки (в т.ч. нектари, морси), які займають 11% продажів від загального обсягу продуктів дитячого харчування; пюре (фруктове, овочеве, м?ясне, рибне і на молочній основі), частка якого склала 9% ; каші для дитячого харчування (на молочній та безмолочній основах), які зайняли 7% продажів; вода для дітей з часткою 2% ; чай спеціального призначення, що займає 1% ринку та інші категорії продуктів для дитячого харчування, переважно імпортного виробництва (макарони, соуси, печиво, сухарі), які складають 2% ринку [26].

Внутрішній обсяг виробництва продуктів для дитячого харчування у 2012 р. склав 24,2 тис. тонн, що на 22% перевищило такий у 2011 р., в т.ч. кількість спеціалізованих молочних продуктів для дитячого харчування у 2012 році збільшилась на 25% (або на 2,4 тис. тонн) у порівнянні з 2011 роком і склала 12 тис. тонн. У 2013 році виробництво продуктів для дитячого харчування збільшилось майже на 46,0% , причому такий суттєвий ріст, в основному, було забезпечено за рахунок збільшення випуску спеціалізованої молочної продукції для дітей: її виробництво зросло майже на 70,0% (або на 8,4 тис. тонн) у порівнянні з 2012 роком і склало 20,4 тис. тонн [26, 28]. Ріст вживання продукції даного сегменту пов'язаний з ростом культури вживання в Україні молочної продукції для дітей, а також із запуском у 2012 році двох спеціалізованих підприємств з виробництва молочних продуктів для дитячого харчування - завода «Яготинське для дітей» компанії «Молочний альянс» і завода «Агуша» компанії «Вімм-Білль-Данн Україна». Холдинг «Молочний альянс» (Київ) пронозує ріст ринку спеціалізованого дитячого харчування на 15-20% (або на 3,0-4,0 тис. тонн) до 23,0-24,0 тис. тонн у 2014 році [28].

Сьогодні український ринок продуктів для дитячого харчування сегментарно представлений такими виробниками: сухі суміші й каші - Хорольський МКДХ («Нутрітек», марки «Малыш», «Малютка», «Малышка»), Південний КЗ («Асоціація дитячого харчування», ТМ «Карапуз»); плодоовочеві соки та пюре - Одеський КЗДХ («Вітмарк-Україна», ТМ «Чудо-чадо»), Південний КЗ («Асоціація дитячого харчування», ТМ «Карапуз»); рідкі й пастоподібні молочні продукти - спеціалізований завод дитячого харчування «Агуша» («Вімм-Білль-Данн Україна», ТМ «Агуша»), спеціалізований завод дитячого харчування «Яготинське для дітей» («Молочний альянс», ТМ «Яготинське для дітей»), АК «Комбінат «Придніпровський» (ТМ «Злагода») і «Галактон» («Данон-Юнімілк», ТМ «Тема»). З 2011 року сегмент покинув з технічних причин ТОВ «Люстдорф» (ТМ «На здоров?я дітям») [26].

Серед напоїв кисломолочних для дитячого харчування на ринку України сьогодні представлені кефір, кефірні напої, йогурти, напій «Яготинський», які виробляють спеціалізовані підприємства - «Агуша», «Яготинське для дітей» і АК «Комбінат «Придніпровський».

Не дивлячись на суттєвий ріст виробництва продуктів для дитячого харчування в Україні, в т.ч. спеціалізованих молочних, ринок продуктів для дитячого харчування - наболіла тема як для українських виробників, так і для споживачів. Сьогодні споживач не дуже довіряє промисловому дитячому харчуванню, хоча ситуація змінюється докоріннм чином. В нашій державі виробництву продуктів для дитячого харчування приділяється дуже мало уваги, в т.ч. й на комерційному рівні, що пояснюється низкою причин [25, 38-43]:

– значні перепони при вході на ринок у вигляді складної процедури реєстрації та сертифікації продукції для дитячого харчування;

– високий рівень цін на ФФХІ (переважно, вітаміни та мікроелементи);

– застаріле обладнання на більшості спеціалізованих підприємств і відсутність льгот на придбання нового;

– обмеження рентабельності виробництва і граничного рівня торгової

надбавки у торгівельній мережі на вітчизняне дитяче харчування;

– обмежений вихід вітчизняних продуктів для дитячого харчування на європейський ринок;

– несформована культура вживання дитячого харчування, нестача інформації про корисність та переваги українських продуктів для дитячого харчування, в т.ч. в торговій мережі.

1.3 Порівняльна характеристика складу коров'ячого й жіночого молока

Для дітей першого року життя оптимальним є кормління їх грудним молоком матері. Тому материнське молоко необхідно приймати за еталон при розгляді молока тварин, яке використовують для виробництва дитячих продуктів. Склад жіночого та коров'ячого молока в період лактації непостійний [18-19]. У коров'ячому молоці співвідношення білків:жирів:вуглеводів складає 1,0:1,0:1,5, в жіночому - 1,0:3,0:6,0. В жіночому молоці співвідношення вмісту казеїну до сироваткових білків 1,0:1,5, в коров'ячому - 4,0:1,0. В жіночому молоці на 30% більше вуглеводів, але менше мінеральних речовин, ніж в коров'ячому. Існують відмінності в хімічному складі, структурі і властивостях білків, ліпідів та інших компонентів жіночого та коров'ячого молока. В табл. 1.1. представлений хімічний склад жіночого та коров'ячого молока.

Жіноче молоко за співвідношенням казеїну та сироваткових білків відносять до групи альбумінного молока, коров'яче - до групи казеїнового. Загальний вміст білків в жіночому молоці коливається від 0,9 до 2,0% тобто в 2,5-3,0 рази нижчий, ніж в коров'ячому молоці, причом казеїну близько 40% , а сироваткових білків - 60% [17-19, 28-30]. Присутні відмінності у фракційному складі, структурі і розмірі частин казеїну коров'ячого та жіночого молока. В казеїні коров'ячого молока бs-фракції дуже мало, значно більше в-фракцій (60-65% ). бs1-Фракція казеїну коров'ячого молока може викликати у дітей алергічні реакції, тобто має антигенні властивості. Вміст ч-казеїну в жіночому молоці вищий, а г-фракції в 2,5-3,0 рази нижчий, ніж в казеїні коров'ячого молока. Казеїн жіночого молока містить на 50% менше фосфору, володіє стійкістю до кальцію, не коагулює при внесенні хлориду кальцію та при температурі 90-95 єС. В казеїні жіночого молока більше цистеїну, але менше глютамінової кислоти, фенілаланіну та тірозину. Фракція казеїну в жіночому та коров'ячому молоці утворює з колоїдним фосфором кальцію стійкий казеїнат-кальцій-фосфатний комплекс, об'єднаний в сферичні частинки - міцели колоїдного ступеню дисперсності. Середній розмір міцел в коров'ячому молоці 70-100 нм, в жіночому - 40-80 нм. Тому при згортанні жіночого молока утворюється ніжний, у вигляді пластівці згусток, який легко завоюється дитячим організмом, а згусток коров'ячого молока «грубий», щільний [18, 28-29].

Таблиця 1.1 Хімічний склад жіночого та коров'ячого молока

Найменування показника	Значення показника для
	жіночого молока	коров'ячого молока
Масова частка сухих речовин,% Масова частка білка,% : в т.ч. казеїну сироваткових білків Масова частка жиру,% Масова частка вуглеводів,% Масова частка мінеральних речовин,% в тому числі, мг/100 г: кальцію калію натрію фосфору магнію хлору заліза міді марганцю Масова частка вітамінів, мг/100 г: в тому числі: ретинолу кальциферолу токоферолу тіаміну рибофлавіну ніаціну В6 В12 аскорбінової кислоти біотину фолацину пантотенової кислоти	11,9 1,0 0,4 0,6 3,9 6,8 0,2 33 50 15 15 2,8 43 0,15 0,045 0,004 0,06 0,6•10-3 0,35 0,02 0,03 0,23 0,006 0,01•10-3 3,8 0,76•10-3 0,005 0,26	12,5 3,2 2,6 0,6 3,8 4,8 0,7 120 146 50 92 14 110 0,067 0,012 0,006 0,03 0,05•10-3 0,09 0,04 0,15 0,10 0,05 0,4•10-3 1,5 3,20•10-3 0,05 0,38

В жіночому молоці основні білки - сироваткові (60-65% від загального вмісту), а в коров'ячому сироваткових білків значно менше (20-26% ). Склад сироваткових білків цих видів молока неоднаковий. в-Лактоглобулін - це специфічний білок молока тварин. В жіночому молоці він відсутній, а в коров'ячому він складає близько 50% всіх сироваткових білків. в-Лактоглобулін при штучному або змішаному годуванні викликає у дітей алергічні реакції, тобто має антигенні властивості. б-Лактальбумін - це один із основних білків сироватки жіночого молока, в коров'ячому молоці його майже в 2 рази менше. В коров'ячому молоці зустрічаються імуноглобуліни трьох класів (А, G та M), в жіночому - чотирьох (A, E, G та M). В жіночому молоці міститься велика кількість лактоферину, тому засвоєння заліза у новонароджених при грудному годуванні складає 80% , при штучному - залізо засвоюється лише на 20% . Підвищений вміст лізоциму в жіночому молоці посилює його антимікробні властивості у порівнянні з коров'ячим [18-19, 28-29, 31-32].

В жіночому та коров'ячому молоці вміст ліпідів майже однаковий, але їх хімічний склад має деякі відмінності. Основну масу ліпідів жіночого молока (близько 95% ) складають ацилгліцериди (три-, ді- та моноацилгліцериди), фосфоліпіди, холестероли і вільні жирні кислоти складають 2% . В коров'ячому молоці міститься до 6-8% низькомолекулярних жирних кислот - масляної, капронової, каприлової та капринової, в жіночому перших двох кислот взагалі немає, а вміст С8:0 та С10:0 не перевищує 2% , тому жіноче молоко не викликає подразнення шлунково-кишкового тракту, на відміну від коров'ячого. Близько 50% жирних кислот жіночого молока складають такі кислоти (табл. 1.2): міріс- толеїнова (С14:1), пальмітолеїнова (С16:1), олеїнова (С18:1), лінолева (С18:2), ліноленова (С18:3) та арахідонова (С20:4) [18-19, 28-30].

Таблиця 1.2 Вміст жирних кислот в жіночому та коров'ячому молоці

Жирна кислота	Вміст в жирі молока,%
	жіночого	коров'ячого
Масляна Капронова Каприлова Капринова Лауринова Мірістінова Пальмітинова Стеаринова Олеїнова Лінолева Ліноленова Пальмітоолеїнова	0,2±0,1 0,1±0,1 0,1±0,2 0,6±0,4 4,7±2,2 7,9±1,5 26,7±2,7 8,8±1,7 37,4±3,7 10,6±2,9 - 3,4±1	3,7±0,5 3,5±0,2 1,2±0,2 3,2±0,7 3,3±0,1 11,8±1,5 38,6±1,7 10,1±1,2 17,7±4,6 2,1±0,7 1,7±0,7 3,2±0,7

Відношення ненасичених жирних кислот до насичених в жирі коров'ячого молока 0,39, жіночого - 1,06. Також цінність для дітей характеризує відношення поліненасичених жирних кислот (ПНЖК) до насичених. В коров'ячому молоці воно дорівнює 0,04, в жіночому - 0,3 (більше в 7,5 разів). Ліпіди жіночого молока засвоюються дитиною на 90% , коров'ячого - на 60-70% [18-19].

Жіноче молоко містить більше лактози (більше 6% ) і близько 1% інших олігосахаридів, які разом з лактулозою стимулюють розвиток в кишечнику грудної дитини біфідобактерій. В коров'ячому молоці лактулоза та інші олігосахариди відсутні [18-19, 28-31].

Мінеральних речовин в жіночому молоці в 3-4 рази менше, ніж в коров'ячому. В жіночому молоці відношення кальцію: фосфору - 2,2-2,0, в коров'ячому - 1,26-1,33. Кількість калію та натрію в жіночому молоці 50-60 та 15-25 мг/100 г відповідно, а в коров'ячому - 122 та 50 мг/100 г. Відношення калію та натрію в жіночому та коров'ячому молоці майже однакове - 3:1. В жіночому молоці в 3 рази менше магнію, значно менше цитратів, ніж в коров'ячому. В жіночому молоці в 2,0-2,5 рази більше заліза, міді більше в 3-4 рази. Кількість цинку та йоду в коров'ячому та жіночому молоці практично однакова, але цинк жіночого молока засвоюється повністю [18-19, 28-30].

Молоко вміщує близько 20 ферментів. Ферменти жіночого молока забезпечують нормальне протікання всіх процесів у новонароджених на початкових етапах розвитку їх власних ферментних систем. Коров'яче молоко, яке складає основу для дитячих молочних сумішей, піддають тепловому обробленню, при якому активність ферментів повністю втрачається [18-19, 28-30].

Коров'яче та жіноче молоко містять всі необхідні вітаміни (табл. 1.1). Коров'яче молоко містить більше вітамінів групи В, ніж жіноче [18-19, 28-29].

Головними факторами імунологічного захисту жіночого молока є лізоцим, лактоферин та SlgA (секреторний імуноглобулін В), на відміну від коров'ячого молока, в якому працює система лактопероксидаза - тіоціанат - Н2О2.

Фізико-хімічні властивості жіночого молока відрізняються від таких коров'ячого, наприклад, жіноче молоко має низьку кислотність (3-6 єТ та рН 6,8-7,4), високу термостійкість і густину 1026-1036 кг/м3, тоді як кислотність коров'ячого молока 16-18 єТ та рН 6,5-6,6, густина - 1027-1030 кг/м3 [18-19, 28-30].

1.4 Способи адаптації молока коров'ячого до жіночого

При створенні штучних молочних сумішей ураховують біохімічні відмінності жіночого молока від коров'ячого. При цьому знижують вміст загального білка, корегують амінокислотний та вуглеводний склад, знижують вміст кальцію, калію та натрію, збагачують суміш таурином, карнітином та іншими біологічно активними сполуками [18-19].

Для отримання продуктів із коров'ячого молока, наближених за складом і властивостями білків до жіночого молока, необхідно знизити вміст в них казеїну, зберігаючи або підвищуючи кількість сироваткових білків. Відомі різні способи адаптації білка коров'ячого молока до білка жіночого: часткове видалення казеїну із молока ферментом, пептонізація казеїну, корегування білкового складу додатковим введенням сироваткових та рослинних білків, пом'якшення згустку додаванням крохмалю, круп'яних та борошняних відварів (Б- або В-суміші), пропускання молока через іонообмінні смоли, додавання лимоннокислих солей калію та натрію [18-19, 31-32]. Розбавлення молока круп'яними відварами - найбільш простий та доступний спосіб зміни коагуляції білків молока. При розведенні молока круп'яними відварами значно знижується вміст жиру. Тому часто виникає необхідність збагачувати Б- та В-суміші вершками.

Додавання в коров'яче молоко борошна для дитячого харчування забезпечує зсідання казеїну молока з утворенням дрібних ніжних згустків, забезпечує кращу засвоюваність молока організмом дитини [18-19, 33].

Додавання лимоннокислих солей калію та натрію збільшує тривалість згортання білків молока, в результаті чого утворюється дрібнодисперсний згусток. При цьому досягається вміст калію та натрію майже такий же, як і в жіночому молоці - 0,16 та 0,09 г на 100 см3 молока [18-19, 31-32].

Протеоліз казеїну шляхом молочнокислого бродіння використовують при виробництві кисломолочних продуктів [18-19]. Молочнокислі бактерії виробляють протеолітичні ферменти - протеази та пептидази, які викликають протеоліз казеїну з накопиченням амінокислот та пептидів (молочнокислі палички більш протеолітично активні, ніж коки) [34-41]. Правильний підбір штамів молочнокислих бактерій з підвищеними протеолітичними властивостями може забезпечити отримання кисломолочних продуктів дитячого харчування зі зниженими алергенними реакціями за рахунок гідролізу алергенних фракцій білків коров'ячого молока - бS1-казеїну та в-лактоглобуліну. Молочна кислота, яка накопичується у процесі бродіння лактози, сприяє підвищенню секреторної діяльності шлунково-кишкового тракту, тому кисломолочні продукти краще засвоюються [36-41].

Корегування білкового складу за рахунок введення сироваткових білків змінює співвідношення сироваткових білків та казеїну і наближує білковий склад дитячих продуктів до складу жіночого молока. Біологічна цінність сироваткових білків вища, ніж казеїну, оскільки вони містять більше триптофану та цистіну [28-30]. Основним джерелом сироваткових білків є молочна сироватка [28].

Іонообмінне оброблення молока проводять з метою отримання більш дрібних та ніжних пластівців білка за рахунок корегування мінерального складу коров'ячого молока шляхом часткового видалення солей кальцію та магнію, які впливають на коагуляцію білків під дією сичужного ферменту [18, 19, 42, 43].

Ліпідний склад дитячих молочних продуктів корегують шляхом внесення олій, вуглеводний склад - шляхом внесення молочного цукру, сахарози, декстрин-мальтози, глюкози, фруктози та інших вуглеводних добавок [18-19, 42-57]. Сьогодні вчені багатьох країн працюють над проблемою розробки вуглеводних препаратів, які містять лактулозу та інші пребіотики, з метою введення їх до складу замінників жіночого молока [58-73]. Дані останніх років показують, що лактоза та її компонент - галактоза можуть бути причиною непереносимості молока. Для такої категорії дітей необхідні молочні продукти, із складу яких молочний цукор видалений (безлактозні молочні суміші) [18, 19, 43, 74].

Через високий вміст іонів кальцію коров'яче молоко в шлунку грудних дітей зсідається в щільний згусток, який важко перетравлюється. Для того, щоб знизити вміст іонів кальцію, молоко розбавляють водою або відварами круп, додають солі-стабілізатори (фосфати або цитрати), видаляють іони кальцію з молока за допомогою іонообмінних смол або електродіалізних установок [19, 43].

При виробництві замінників жіночого молока в їх склад входять вітаміни А, D2, Е, С, РР, В6 [18-19, 42-43, 75-77].

Для підвищення біологічної цінності дитячих молочних продуктів використовують спеціально підібрані штами лакто-, біфідобактерії, пребіотики (олігосахариди), ферментні препарати (лізоцим), лактоглобуліни [18-19, 40-43, 58-73, 78-84]. Із молочнокислих бактерій, призначених для отримання кисломолочних дитячих продуктів, використовують в основному ацидофільні бактерії та мезофільні молочнокислі лактококи [18, 19, 40-43]. Збагачення дитячих молочних продуктів біфідобактеріями сприяє підвищенню стійкості організму дитини по відношенню до патогенних та гнильних бактерій [40-43].

1.5 Пробіотики у виробництві молочних продуктів для дитячого харчування

Основними категоріями продуктів для дитячого харчування, які визначають характер і стратегію впливу на нормальну мікрофлору організму дитини, є пробіотики, пребіотики та синбіотики [22, 421, 482, 485, 507, 521, 603].

Під пробіотиками розуміють біологічні препарати, які складаються з живих непатогенних мікроорганізмів або продуктів їх метаболізму, що володіють антагоністичною активністю по відношенню до патогенної та небажаної мікрофлори кишечника людини або тварини [83-99]. Найчастіше в якості пробітиків, які вводять до складу дитячих молочних продуктів, використовують біфідо- й лактобактерії, оскільки вони є основними представниками нормальної мікробіоти кишечника дитини, рідше використовують ентерококи, дріжджі, бацили [100-116]. Мікроорганізми-пробіотики відбираються за чітко визначеними критеріями з урахуванням безпеки й з обов'язковими клінічними дослідженнями [91, 93, 98, 104, 107, 110, 112-113]. Їх поділяють на 4 основні групи [112-113]: бактерії, які продукують молочну, оцтову та пропіонову кислоти (роди Lactobacillus, Bifidobacterium, Propionibacterium, Enterococcus та ін.); спороутворюючі аероби роду Bacillus (Вас. subtilis, Вас. licheniformis, Вас. coagulans); дріжджі, які найчастіше використовують в якості сировини при виготовленні пробіотиків; комбінації з перерахованих мікроорганізмів.

В залежності від кількості мікроорганізмів, що входять в препарат,
пробіотики поділяються на: монокомпонентні (монопробіотики); монокомпонентні сорбовані пробіотики; полікомпонентні (поліпробіотики); комбіновані пробіотики (симбіотики) [108, 111. 113]. В залежності від родової приналежності мікроорганізмів, що входять в препарат, пробіотики ділять на: біфідовмісні, що містять біфідобактерії; лактовмісні, що включають лактобацили; колівмісні, що містять кишкову паличку; самоелімінуючі антагоністи - складаються із спорових бактерій і сахароміцетів [98-100, 104, 107, 113, 114].

Механізм дії пробіотиків полягає в примусовому заселенні кишечника конкурентоздатними штамами бактерій-пробіонтів, які здійснюють неспецифічний контроль за чисельністю умовно-патогенної мікробіоти, витісняючи її зі складу кишкової популяції і стримуючи посилення чинників патогенності у її представників. Механізми антагонізму нормофлори кишечника найбільш вивчені на прикладі лактобактерій і в цілому справедливі по відношенню до різних представників нормальної мікробіоти кишечника. При цьому дія мікроорганізмов-пробіонтів здійснюється в чотирьох основних проявах [100, 104, 107, 113, 114, 147-155]: пригнічення чисельності небажаних мікроорганізмів, яке пояснюється прямою антагоністичною дією, викликаною антибіотичними речовинами, харчовою конкуренцією або конкуренцією за місця прикріплення до кишкового епітелію; зміна метаболізму мікробів; стимуляція імунітету організму господаря; здатність прикріплятися до епітелію кишечника.

1.5.1 Біфідобактерії як компоненти заквашувальних композицій для виробництва ферментованих дитячих молочних продуктив

Типовими представниками мікроорганізмів-пробіонтів є біфідобактерії (ББ). Всі види ББ при первинному виділенні є суворими анаеробами. При лабораторному культивуванні ці мікроорганізми набувають здатність розвиватися в присутності деякої кількості кисню, у високопоживних середовищах можуть рости і у повністю аеробних умовах [112-116, 156-160]. ББ отримують енергію в результаті бродіння. Спектр цукрів, які зброджують ці бактерії, досить широкий - фруктоза, глюкоза, сахароза, мальтоза, рафіноза. Вісім з 22 відомих біфідобактерій зброджують лактозу [112-113].

Одним з показників біохімічної активності ББ є їх протеолітична активність. Встановлено, що більшість ББ володіють у молоці такою ж протеолітичною активністю, як Lас. lactis. У процесі життєдіяльності ББ у великій кількості накопичуються такі амінокислоти як лізин, аргінін, глютамінова кислота, валін, метіонін, лейцин, тірозин [112-113, 159]. ББ в стаціонарній фазі росту виділяють антибіотичні речовини, стійкі до нагрівання, активні при рН=6,8. Антагоністичну дію ББ на патогенні й умовно патогенні мікроорганізми в кишечнику звичайно пов'язують із утворенням ними молочної й оцтової кислот, у результаті чого відбувається зниження рН кишечника, причому головну роль в антагоністичній дії ББ має оцтова кислота [112-113, 159-160].

У молоці ББ розвиваються повільно, тому що коров'яче молоко не є природним середовищем їхнього перебування. Однією з причин поганого росту ББ у молоці може служити розчинений у ньому кисень. Вони можуть засвоювати казеїн тільки після часткового гідролізу. У результаті розщеплення казеїну утворюються поліпептиди, глікопептиди, аміноцукри, які стимулюють ріст ББ. Іншою причиною загальмованого росту ББ у молоці може бути їх низька фосфатазна активність [112-113, 159-160]. Для стимулювання росту ББ у молоці використовують різні способи: перший - ферментація молока адаптованими культурами ББ, що сприяє інтенсифікації біотехнологічного оброблення у 1,5-3,1 раз і підвищенню кількості життєздатних клітин ББ у згустках на 5,1-10,9% [мон, ст]; другий - збагачення молочної сировини стимуляторами росту - біфідогенними факторами (БФ): фруктозою, глюкозою, лактулозою, тростинним цукром, топінамбуром, інуліном, кукурудзяним екстрактом, в-галактозидазою тощо [мон, 58-72, 133-146, 156, 159-160], що сприяє скороченню тривалості ферментації молока у 1,3-1,8 раз і збільшенню біомаси ББ на 12,7-19,6% ; третій - ферментація молочної сировини, збагаченої БФ, адаптованими культурами ББ, що інтенсифікує процес у 2,1-3,5 рази і підвищує пробіотичні властивості отриманих згустків на 18,7-27,4% [мон, ст].