Удосконалення технології напою кисломолочного для дитячого харчування "Біолакт"

а)

б)в)

Рис. 3.17. Фракційний склад білків молока знежиреного після гідролізу пепсином яловичим (вміст пепсину яловичого в молоці: а) - 0,05 мг/100 г; б) - 0,10 мг/100 г; в) - 0,15 мг/100 г) при температурі 45 єС протягом:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

. - 0; 20; 40; 60; 80; 100 і 120 хв, відповідно.

а)

б)

Рис. 3.18. Фракційний склад білків молока знежиреного після гідролізу пепсином яловичим (вміст пепсину яловичого в молоці: а) - 0,20 мг/100 г; б) - 0,25 мг/100 г) при температурі 45 єС протягом:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

. - 0; 20; 40; 60; 80; 100 і 120 хв, відповідно.

Максимальна кількість продуктів протеолізу білків при використанні пепсину яловичого накопичується у молоці знежиреному при масовій частці ферменту (0,15-0,25) мг/100 г. З огляду на мінімізацію собівартості продукту, доцільно рекомендувати раціональну масову частку пепсину яловичого для гідролізу білків у молоці знежиреному 0,15 мг/100 г. Параметри процесу протеолізу білків: температура - 40 єС, тривалість - 40 хв. При зазначених параметрах ферментативного оброблення молока знежиреного піддаються протеолізу 12,6; 5,6 та 29,7% б-казеї-нів, в-казеїну та комплексу к-казеїн+в-лактоглобулін, відповідно (рис. 3.15, в). Відзначимо, що ступінь протеолізу б-казеїнів та комплексу к-казеїн+в-лактогло-булін при застосуванні пепсину яловичого вищий, ніж при застосуванні ферменту NATUREN Stamix 1150 NB, що дуже важливо при виробництві дитячих продуктів. До того ж, при внесенні у молоко знежирене пепсину яловичого відбувається гідроліз як к-казеїну, так і в-лактоглобуліну, тоді як при внесенні ферменту NATUREN Stamix 1150 NB гідролізу піддається лише к-казеїн з утворенням пара-к-казеїну і глікомакропептиду, а в-лактоглобулін, який є найбільш сильним алергеном молока коров'ячого, залишається у незмінному вигляді. На наш погляд, це пояснюється тим, що використані ферменти (пепсин яловичий і NATUREN Stamix 1150 NB) містять різні протеази. Напевне, пепсин яловичий містить протеази, що гідролізують і казеїнові фракції, і в-лактоглобулін, а фермент NATUREN Stamix 1150 NB не містить протеаз, які були б здатні гідролізувати в-лактоглобулін. До того ж, для здійснення гідролізу білків з використанням пепсину яловичого рекомендована масова частка його (0,15 мг/100 г) менша, ніж ферменту NATUREN Stamix 1150 NB (0,20 мг/100 г), що також позначиться на собівартості продукту.

З огляду на зазначені факти, рекомендовано для гідролізу білків молока знежиреного використовувати пепсин яловичий у кількості 0,15 мг/100 г. Параметри процесу ферментативного оброблення молока знежиреного встановити такими: температура процесу - 40 єС, тривалість - 40 хв. Молоко знежирене з частково гідролізованим казеїном, отримане з врахуванням наведених рекомендацій, має чистий, молочний смак і запах, однорідну, рідку консистенцію і білий з синюватим відтінком колір, характерний для нежирної молочної сировини. Фізико-хімічні показники молока знежиреного з частково гідролізованим казеїном також відповідають таким, що ставляться до молока знежиреного: кислотність титрована - (17,5-18,0) єТ, кислотність активна - (0,63-0,64 рН), ступінь чистоти за еталоном - І група, густина - (1031,0±1,0) г/см3, масова частка сухого знежиреного молочного залишку - (8,2±0,1)% , масова частка білкових сполук - (3,1±0,1)% , масова частка жиру - (0,04-0,05)%.

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

Жоден з існуючих природних жирів, в тому числі й молочний, не задовольняє вимогам нутриціології до продуктів для дитячого харчування, тому одним із завдань розробки молочних продуктів цієї групи є правильна оцінка (з точки зору збалансованості) жирнокислотного складу сировини з метою наступного його корегування і забезпечення оптимального жирнокислотного складу готового продукту.

Молоко знежирене з частково гідролізованим білком, рекомендоване за основу для виробництва НКДХ «Біолакт» містить лише 0,05% молочного жиру. За рекомендаціями нутриціологів [д/х, закон], масова частка жиру в ферментованих напоях для харчування дітей віком від 6-ти до 12-ти місяців, в т.ч. у НКДХ «Біолакт», повинна складати 3,2% . Отже, існує необхідність у нормалізації молока знежиреного з частково гідролізованим білком за масовою часткою жиру при виробництві НКДХ «Біолакт» на його основі. Для забезпечення такого вмісту жиру в готовому продукті доцільно використовувати високожирні вершки для попередження підвищення вмісту алергенних фракцій білків у ЗМО для його виробництва.

У жіночому молоці співвідношення НЖК : МНЖК : ПНЖК складає 0,35 : 0,51 : 0,14 (п. 1.3), мононенасичені жирні кислоти у жіночому молоці представлені, в основному, олеїновою кислотою, поліненасичені - лінолевою та ліноленовою; співвідношення лінолевої : ліноленової кислот складає 9,3 : 1,0 (табл. 1.5). Жир молока коров'ячого містить незначну кількість ПНЖК (особливо у осінньо-зимовий період), недостатню кількість МНЖК та надмірну кількість НЖК. Співвідношення між НЖК : МНЖК : ПНЖК у молочному жирі складає у середньому 0,63 : 0,32 : 0,06 [463], що не відповідає такому у жіночому молоці. Тому використання лише молочного жиру у складі високожирних вершків для нормалізації молока знежиреного з частково гідролізованим білком за масовою часткою жиру не забезпечить оптимальний жирнокислотний склад у продукті. Для оптимізації жирнокислотного складу дитячих продуктів, а також підвищення їх антиоксидантного статусу сьогодні використовують олії, які містять значну кількість ПНЖК, а також жиророзчинних вітамінів [д/х, Света]. Слід зазначити, що значна кількість олій (соняшникової, соєвої, кукурудзяної, рапсової тощо) сьогодні в Україні виробляються з генномодифікованої сировини, що не допустимо до використання у продуктах для дитячого харчування. Альтернативою може бути використання у складі ЗМО комплексів ПНЖК омега-3, дозволених МОЗ України до використання у дитячих молочних продуктах, зокрема комплексу FT EU виробництва «Fortitech» (Данія), до складу якого входить 75% ПНЖК (табл. 2.2).

Автором було досліджено жирнокислотний склад комплексу ПНЖК омега-3 FT EU (табл. 3.2). Жирні кислоти в комплексі представлені, головним чином, поліненасиченими кислотами - лінолевою та ліноленовою, але співвідношення лінолевої : ліноленової кислот (1,0 : 4,0) не відповідає такому у жіночому молоці. Крім ПНЖК комплекс FT EU містить олеїнову кислоту - (12,35±0,09)% та насичені (пальмітинову й стеаринову) кислоти у кількості (5,63±0,06) та (1,98±0,03)% , відповідно (табл. 3.2).

Таблиця 3.2 Жирнокислотний склад комплексу ПНЖК омега-3 FT EU (n=5, p?95)

Компонент	Вміст компоненту у комплексі ПНЖК омега-3 FT EU
Сума ліпідів,%	98,55±0,45
Фосфоліпіди,%	15,20±0,11
Холестерин,%	1,03±0,04
Жирні кислоти,%	72,82±0,05
НЖК,% , в тому числі:	0,59±0,05
пальмітинова	0,53±0,04
стеаринова	0,04±0,02
арахінова	сл.
МНЖК,% , в тому числі:	3,23±0,09
олеїнова	3,23±0,09
ПНЖК,% , в тому числі:	75,00±3,05
лінолева	15,51±1,48
ліноленова	59,49±1,57

Дослідження вмісту жиророзчинних вітамінів у комплексі FT EU свідчить про присутність у ньому вітаміну А у кількості 0,49 мг на 100 г продукту та слідів вітаміну Е.

Оптимізацію жирнокислотного складу ЗМО для виробництва НКДХ «Біолакт» на відповідність вимогам нутриціології здійснювали з використанням табличного процесора MS Exсel (Додаток Д) за ступенем наближення співвідношень НЖК : МНЖК : ПНЖК у ній до такого у жіночому молоці та з врахуванням того, що вміст ПНЖК омега-3, введених до ЗМО у складі комплексу FT EU, не повинен перевищувати 0,06% для забезпечення високих органолептичних показників та стійкості продукту до окиснення.

Згідно отриманих даних оптимальний вміст комплексу ПНЖК омега-3 FT EU відповідає рекомендаціям виробника і складає 0,08% від маси суміші; при цьому вміст ПНЖК, введених додатково до складу ЗМО, складає 0,06% . Жирнокислотний склад ЗМО, отриманий при введенні до її складу комплексу ПНЖК омега-3 FT EU, у порівнянні з жирнокислотним складом контрольного зразка (молока коров'ячого) наведено в табл. 3.3.

Таблиця 3.3 Жирнокислотний склад збагаченої молочної основи для виробництва напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт» (n=5, p?95)

Компонент	Вміст компоненту у
	молоці коров'ячому з масовою часткою жиру 3,2%	молочній основі з масовою часткою жиру 3,2% , збагаченій комплексом ПНЖК омега-3 FT EU
Сума ліпідів,%	3,20±0,05	3,2±0,05
Тригліцериди,%	2,992±0,02	2,920±0,02
Фосфоліпіди,%	0,192±0,001	0,198±0,001
Холестерин,%	0,015±0,001	0,015±0,001
Жирні кислоти,%	2,925±0,016	2,912±0,018
НЖК,% , в тому числі:	1,838±0,009	1,790±0,007
масляна	0,093±0,003	0,089±0,004
каприлова	0,068±0,004	0,065±0,005
капронова	0,035±0,003	0,034±0,002
лауринова	0,077±0,002	0,075±0,006
мірістінова	0,086±0,006	0,084±0,002
пальмітинова	0,547±0,003	0,534±0,005
маргаринова	0,017±0,002	0,017±0,003
стеаринова	0,299±0,014	0,292±0,017
арахінова	0,068±0,003	0,066±0,003
МНЖК,% , в тому числі:	0,906±0,015	0,886±0,016
мірістоолеїнова	0,042±0,005	0,041±0,004
пальмітоолеїнова	0,077±0,007	0,075±0,005
олеїнова	0,787±0,003	0,770±0,003
ПНЖК,% , в тому числі:	0,180±0,011	0,236±0,010
лінолева	0,077±0,004	0,087±0,005
ліноленова	0,027±0,002	0,074±0,004
арахідонова	0,077±0,005	0,075±0,002

Співвідношення між НЖК: МНЖК: ПНЖК у ЗМО складає 0,61: 0,30: 0,09, тобто вміст біологічно цінних ПНЖК у ЗМО у 1,4-1,5 раз перевищує такий у контрольному зразку. Це свідчить про вищу біологічну ефективність молочної основи, збагаченої комплексом FT EU, у порівнянні з молоком коров'ячим з масовою часткою жиру 3,2% . У ЗМО вміст ПНЖК наближений до такого у жіночому молоці, тоді як вміст НЖК у 1,74 рази перевищує такий у жіночому молоці (у контрольному зразку вміст НЖК у 1,80 раз перевищує такий у жіночому молоці), а кількість МНЖК у ЗМО не достатня - вміст МНЖК у ЗМО складає 58,9% від такого у жіночому молоці (у контрольному зразку вміст МНЖК складає 62,7% від такого у жіночому молоці).

Введення до збагаченої молочної основи комплексу FT EU покращує збалансованість її жирнокислотного складу за поліненасиченими жирними кислотами, зокрема за вмістом ліноленової кислоти, яка відноситься до сімейства омега-3, що суттєво підвищує антиатерогенні, ліпотропні та антисклеротичні властивості молочної основи в порівнянні з молоком коров'ячим з масовою часткою жиру 3,2% (однак у порівнянні з жирнокислотним складом молока жіночого склад збагаченої молочної основи не досить збалансований). Підвищенню ліпотропних та антиатерогенних властивостей ЗМО сприяє такоє збільшення у її складі (в порівнянні з контрольним зразком) фосфоліпідів (на 3,1% ) при однаковому вмісті холестерину (табл. 3.3). Крім того, ЗМО додатково збагачується вітаміном А; його кількість у молочній основі на 0,4 мкг/100 г перевищує таку в молоці коров'ячому.

Отже, для виробництва напою кисломолочного для дитячого харчування «Біолакт», частково адаптованого за білковим та жирнокислотним складом до жіночого молока, доцільно використовувати збагачену молочну основу з масовою часткою жиру 3,2% , складену із молока знежиреного з частково гідролізованими білками, високожирних вершків та комплексу ПНЖК омега-3 FT EU; при цьому вміст молочного жиру в ЗМО повинен складати 3,12% ; вміст комплексу FT EU - 0,08% .

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

Адаптація складу молочної основи для виробництва НКДХ «Біолакт» до складу молока жіночого передбачає також збагачення її вітамінами та/або мінеральними речовинами. Крім того, введення до ЗМО комплексу ПНЖК омега-3 FT EU може ініціювати процес пероксидного окиснення ліпідів, тому збагачення молочної основи вітамінами та мінеральними речовинами доцільно й для забезпечення високих антиоксидантних властивостей ЗМО і готового продукту.

Аналіз українського ринку вітамінних та мінеральних комплексів свідчить про доцільність використання у складі ЗМО для виробництва НКДХ «Біолакт» комплексу вітамінів FT 041081EU, який включає 12 необхідних для дитячого організму вітамінів (А, Д, Е, С, Вс, В1, В2, В6, В12, РР, В5, біотин - табл. 2.3), а також комплексу мінеральних речовин FT 042836EU, до складу якого входять залізо, цинк та йод - табл. 2.4. Комплекси вітамінів та мінеральних речовин рекомендовані МОЗ України до використання у продуктах для дитячого харчування [ст.. Київ]. Масові частки комплексів FT 041081EU та FT 042836EU встановлювали у відповідності з рекомендаціями науковців, медпрацівників [5, 6, 12] та із врахуванням антиоксидантних характеристик ЗМО, які визначали за двома показниками - антиоксидантною активністю та вмістом малонового діальдегіду. Масові частки комплексів вітамінів та мінеральних речовин у ЗМО варіювали від 8 до 11 мг/100 г ЗМО (п. 2.1.2). Результати визначення антиоксидантної активності та вмісту малонового діальдегіду у збагаченій вітамінним або мінеральним комплексом молочній основі наведені на рис. 3.19.

Внесення до молока знежиреного з частково гідролізованим білком молочного жиру або його суміші з ПНЖК омега-3 у складі комплексу FT EU незначно впливає на значення показника АА (рис. 3.15, а). Це пояснюється тим, що на цей показник суттєвий вплив здійснюють лише водорозчинні компоненти з антиоксидантною активністю. В той же час, вміст МД у молочній та збага ченій молочній основах суттєво відрізняється від такого у МЗ (рис. 3.19, б): внесення до МЗ молочного жиру сприяє збільшенню вмісту МД у 1,92 рази, а збагачення МО ПНЖК омега-3 сприяє ще більш суттєвому росту цього показника - у 2,88 раз. Це пояснюється тим, що ПНЖК за сприятливих для процесу окиснення умов, які створюються при визначенні вмісту МД, здатні ініціювати процеси окиснення у харчових продуктах і інших системах.

Збагачення ЗМО комплексами вітамінів або мінеральних речовин сприяє суттєвому підвищенню її антиоксидантних властивостей, про що свідчить збільшення значення показника АА та зниження вмісту МД в ній. Так, при внесенні до ЗМО комплексу вітамінів FT 041081EU у кількості 8 мг/100 г її антиоксидантна активність збільшилась у 3,05 раз, а при подальшому збільшенні вмісту вітамінного комплексу від 8 до 10 мг/100 г у ЗМО її антиоксидантна активність зросла ще у 1,24 раз (рис. 3.19, а). Подальше підвищення масової части комплексу вітамінів у ЗМО (від 10 до 11 мг/100 г) практично не вплинуло на значення показника АА. Вміст МД у збагаченій вітамінним комплексом молочній основі у кількості 8 мг/100 г у 1,27 раз нижчий, ніж у ЗМО (рис. 3.19, б), що пояснюється наявністю у складі вітамінного комплексу потужних жиро- та водорозчинних антиоксидантів - вітамінів А, Е, С. Збільшення вмісту вітамінного комплексу від 8 до 10 мг/100 г у ЗМО сприяє зниженню вмісту МД в ній ще у 1,23 рази (сумарно вміст МД знижується у 1,56 раз в порівнянні з таким у ЗМО). Подальше підвищення масової частки вітамінного комплексу у ЗМО (від 10 до 11 мг/100 г) сприяє незначному зниженню вмісту в ній МД (на 3 мг/100 г). Отже, вміст вітамінного комплексу FT 041081EU у ЗМО доцільно встановити на рівні 10 мг/100 г (вміст вітамінів, введених до ЗМО з комплексом FT 041081EU, наведений в табл. 3.4).

Внесення до ЗМО комплексу мінеральних речовин FT 042836EU у кількості 8 мг/100 г також сприяє підвищенню її АА (у 3,32 рази), а при подальшому збільшенні вмісту цього комплексу від 8 до 10 мг/100 г у ЗМО її антиоксидантна активність зросла ще у 1,25 раз (рис. 3.19, а). Подальше підвищення масової части комплексу мінеральних речовин у ЗМО (від 10 до 11 мг/100 г) молоко дитячий харчування сировина

а)

б)

Рис. 3.19. Залежність АА (а) та вмісту МД (б) у ЗМО від масової частки комплексу вітамінів або мінеральних речовин: МЗ - молоко знежирене з частково гідролізованим білком; МО - молочна основа (масова частка молочного жиру 3,2% ); ЗМО - збагачена молочна основа (масова частка молочного жиру 3,12% , ПНЖК омега-3 - 0,06% ); - ЗМО з додаванням комплексу вітамінів FT 041081EU; - ЗМО з додаванням комплексу мінеральних речовин FT 042836EU.

Таблиця 3.4 Вміст вітамінів у збагаченій молочній основі (при внесенні 10 мг комплексу вітамінів FT 041081EU на 100 г ЗМО)

Найменування вітаміну	Вміст вітаміну,
	в комплексі FT 41081EU, мг/100 г	введеного до ЗМО з комплексом FT 41081EU, мг/100 г
Вітамін А	480,900	0,04800
Вітамін Д	0,960	0,00001
Вітамін Е	4912,750	0,90000
Вітамін С	61600,000	6,16000
Вітамін Вс	88,900	0,00900
Вітамін В1	340,900	0,03400
Вітамін В2	570,200	0,05700
Вітамін В6	374,800	0,03700
Вітамін В12	0,3340	0,00003
Вітамін РР	2583,300	0,25800
Вітамін В5	2243,600	0,22400
Біотин	10,000	0,00100

призвело до незначного збільшення АА - на 5 од. акт. Вміст МД у молочній основі, збагаченій комплексом мінеральних речовин у кількості 8 г/100 г у 1,19 раз нижчий, ніж у ЗМО (рис. 3.19, б), що пояснюється наявністю у складі цього комплексу заліза. Збільшення вмісту комплексу мінеральних речовин від 8 до 10 мг/100 кг у ЗМО сприяє зниженню вмісту МД в ній ще у 1,24 рази (сумарно вміст МД знижується у 1,48 раз в порівнянні з таким у ЗМО). Подальше підвищення масової частки комплексу мінеральних речовин у ЗМО (від 10 до 11 мг/100 г) сприяє зниженню вмісту в ній МД лише на 4,0 мг/100 г. Отже, вміст комплексу мінеральних речовин FT 042836EU у ЗМО також доцільно встановити на рівні 10 мг/100 г (вміст мінеральних речовин, введених до ЗМО з комплексом мінеральних речовин FT 042836EU, наведений в табл. 3.5).

Таблиця 3.5 Вміст мінеральних речовин у збагаченій молочній основі (при внесенні 10 мг комплексу мінеральних речовин FT 042836EU на 100 г ЗМО)

Найменування мінералу	Вміст мінералу
	в комплексі FT 042836EU, мг/100 г	введеного до ЗМО з комплексом FT 042836EU, мг/100 г
Цинк	11250,0	1,125
Йод	112,5	0,012
Залізо	10500,0	1,050

При збагаченні молочної основи обома комплексами (вітамінів та мінеральних речовин) її антиоксидантна активність складає (392±5) од. акт, а вміст МД - (156±2) мг/100 г. Це свідчить про те, що при спільному використанні двох комплексів не виникає антагонізм внесених у ЗМО компонентів. Отже, можливо збагачення молочної основи як окремими комплексами (вітамінним або мінеральним), так і обома комплексами одночасно.

Вносити комплекси вітамінів та/або мінеральних речовин доцільно у збагачені поліненасиченими жирними кислотами омега-3 високожирні вершки до пастеризації для забезпечення необхідних санітарно-гігієнічних показників готового продукту. При високотемпературній пастеризації, яку використовують у виробництві НКДХ «Біолакт» (температура 90-95 єС, витримка 30 хв), деякі термолабільні компоненти, зокрема, вітамін С, частково інактивуються, що може призвести до зниження антиоксиданої активності ЗМО та підвищення максимально можливого вмісту МД в ній.

Визначення АА у пастеризованій молочній основі, збагаченій комплексом вітамінів FT 41081EU, свідчить про її зниження на 7,05% ; АА молочної основи, збагаченої комплексом мінеральних речовин FT 042836EU, після пастеризації склала 356 од. акт (зменшилась на 6,07% ), АА молочної основи, збагаченої комплексами вітамінів та мінеральних речовин склала 371 од. акт. (зменшилась на 5,36% ). Вміст максимально допустимої концентрації МД у пастеризованій молочній основі, збагаченій комплексами вітамінів та/або мінеральних речовин, на 3,64-4,28% вищий від такого у не пастеризованій ЗМО, що теж свідчить про незначне зниження стійкості ЗМО до окиснення після високотемпературної пастеризації.

Отже, для підвищення стійкості до окиснення ЗМО, призначеної для виробництва НКДХ «Біолакт», складеної із молока знежиреного з частково гідролізованими білками і високожирних вершків, збагачених комплексом ПНЖК омега-3 FT EU, до неї необхідно вносити комплекс вітамінів FT 41081EU у кількості 10 мг/100 г та/або комплекс мінеральних речовин FT 042836EU у кількості 10 мг/100 г.

Крім вітамінів, мінеральних речовин та ПНЖК омега-3 ЗМО для виробництва НКДХ «Біолакт» повинна містити біфідогенні фактори, які стимулювали б ріст та розвиток біфідобактерій у процесі ферментації [7-9, 11]. Із відомих на сьогодні біфідогенних факторів (фруктоза, глюкоза, лактулоза, інулін тощо) доцільно використання саме фруктози; її масова частка у ЗМО повинна становити 0,1% [7-9, мон]. При такій масовій частці фруктози у ЗМО у процесі ферментації останньої буде створено умови для отримання НКДХ «Біолакт» з традиційними органолептичними та підвищеними антибіотичними й пробіотичними властивостями [мон]. Фруктозу доцільно вносити у молоко знежирене з частково гідролізованим білком у процесі його нормалізації за масовою часткою жиру.

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

У розробленій свого часу технології НКДХ «Біолакт» було передбачено ферментацію неадаптованої або частково адаптованої до молока жіночого молочної основи з використанням традиційних заквасок, приготованих на МК Lbc. acidophilus, що сприяло отриманню продукту з високим рівнем титрованої кислотності (100-120 єТ) та обмеженим терміном зберігання (не більше 72 год) [д/х, м/б]. Використання МК Lbc. acidophilus у складі бакконцентратів безпосереднього внесення, як відзначалось у п. 1.5, сприятиме, поряд з іншими перевагами, отриманню продукту високої якості з подовженим терміном зберігання. Важливим є вибір МК Lbc. acidophilus у складі бакконцентратів DVS з мінімальною енергією кислотоутворення, високими пробіотичними й антагоністичними властивостями, які забезпечили б отримання НКДХ «Біолакт» з невисоким рівнем кислотності (не вище 80-90 єТ), високими пробіотичними й антагоністичними характеристиками. Особливу увагу при виборі МК Lbc. acidophilus слід приділити їх протеолітичній активності, оскільки використання культур, які виробляють екзогенні ферменти з високою протеолітичною активністю, дозволить максимально зменшити кількість алергенних фракцій білків у ЗМО і готовому продукті та підвищити засвоюваність напою організмом дитини.

Для підвищення пробіотичних, антагоністичних та імуномодулюючих властивостей НКДХ «Біолакт», а також подовження терміну його зберігання, доцільно введення до складу заквашувальних композицій для виробництва продукту ББ, які колонізують кишечник малюків - B. bifidum, B. longum та B. infantis. Біфідобактерії, які використовують у технологіях дитячих молочних продуктів, повинні володіти широким спектром біологічних та біотехнологічних властивостей, здійснювати оздоровчий вплив на організм малюків і забезпечувати, поряд з МК Lbc. acidophilus, певні органолептичні та технологічні параметри готових продуктів. Правильний вибір ББ для виробництва НКДХ «Біолакт» забезпечить отримання продукту з характерними нормованими показниками якості, прогнозованими спеціальними властивостями та подовженим терміном зберігання.

На кафедрі ТМ та СХП ОНАХТ розроблено триштамову заквашувальну композицію зі ЗК адаптованих до молока біфідобактерій (ЗК B. bifidum 1 + B. lon-gum Я3 + B. infantis 512 у співвідношенні 1 : 1 : 10) і розроблено технології сиру та напою кисломолочних для дитячого харчування з подовженим терміном зберігання та зниженим алергенним впливом на організм дитини з її використанням [Наз, СВ].

Комбінування МК Lbc. acidophilus з високими пробіотичними, антагоністичними, протеолітичними властивостями й низькою енергією кислотоутворення із розробленою заквашувальною композицією зі ЗК ББ у оптимальному співвідношенні забезпечить реалізацію маркетингової, технологічної та технічної складових, запропонованих для удосконалення технології НКДХ «Біолакт» (табл. 3.1). При використанні у виробництві НКДХ «Біолакт» комбінованої заквашувальної композиції із МК Lbc. acidophilus безпосереднього внесення та ЗК B. bifidum 1 + B. longum Я3 + B. infantis 512 отриманий продукт буде відноситись до п'ятої групи біфідовмісних молочних продуктів згідно з класифікацією, розробленою Ткаченко (Дідух) Н.А. [мон].

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

Вибір бакконцентрату МК Lbc. acidophilus безпосереднього внесення для удосконалення технології НКДХ «Біолакт» здійснювали з числа бакконцентратів DVS, представлених на споживчому ринку України і світу, та наданих для досліджень компаніями «GROUPPО MOFIN ALCE» (Італія), «CHR. Hansen» (Данія) та ІПР НААН (Україна) - табл. 2.5. Критеріями відбору бакконцентрату МК Lbc. acidophilus безпосереднього внесення для майбутньої заквашувальної композиції стали: активність кислотоутворення (за тривалістю ферментації молока стерилізованого з масовою часткою жиру 1,0% , титрованою й активною кислотністю ферментованих згустків - табл. 2.10), реологічні характеристики ферментованих згустків (ВУЗ та умовна в'язкість - табл. 2.10), кількість життєздатних клітин Lbc. acidophilus у 1 см3 згустків - табл. 2.10, протеолітична активність, а також антагоністичні властивості щодо патогенних і умовно-патогенних бактерій (St. aureus, Salmonella, E. coli, Bac. subtilis).

Найшвидше сквашують молоко (протягом (7,5±0,5) год - табл. 2.10) МК Lbc. acidophilus La-5 у складі замороженого бакконцентрату F DVS La-5 та МК Lbc. acidophilus 317/402 у складі бакконцентрату ліофільно висушених культур «Наріне». Прискорена ферментація молока МК Lbc. acidophilus La-5 у складі бакконцентрату F DVS La-5 пояснюється коротшим терміном активізації заморожених культур при внесенні у молоко в порівнянні з ліофільно висушеними МК Lbc. acidophilus La-5 і, відповідно, коротшою lag-фазою. Ліофільно висушені МК Lbc. acidophilus 317/402 мають дуже високу енергію кислотоутворення (що підтверджується найвищим рівнем титрованої кислотності згустків (табл. 2.10) - (105,5±2,5) єТ, отриманих з їх використанням, і дуже кислий смак і запах цих згустків), тому також ферментують молоко швидше в порівнянні з двома іншими ліофільно висушеними МК Lbc. acidophilus. Найповільніше ферментують молоко (протягом (9,0±0,5) год) МК Lbc. acidophilus La-5 у складі ліофільно висушеного бакконцентрату FD DVS La-5, що пояснюється найнижчою енергією кислотоутворення цих культур (це підтверджується і найнижчим рівнем титрованої кислотності згустків - (86,0±2,0) єТ, отриманих з їх використанням). На 30 хв швидше ферментують молоко МК Lbc. acidophilus LA 02 у складі бакконцентрату LYOBAC LACID, однак згустки, отримані з їх використанням, мають високий рівень титрованої кислотності - (98,0±2,5) єТ, що обумовлює в них надмірно виражений кисломолочний смак та запах [СТ Київ 2014].

Найнижчі в'язкість і ВУЗ мають згустки, отримані з використанням бакконцентрату LYOBAC LACID (табл. 2.10), що пояснюється використанням неслизоутворюючої раси МК Lbc. acidophilus LA 02 у його складі і може сприяти відстоюванню сироватки у процесі зберігання напоїв кисломолочних, вироблених з його використанням. Найвищі ВУЗ - (90,0±1,0)% і в'язкість - (71,0±2,0) c мають згустки, отримані з використанням закваски FD DVS La-5, що сприятиме отриманню готового продукту з густою однорідною консистенцією і попереджуватиме відстій сироватки у готовому продукті протягом тривалого терміну зберігання.

Кількість життєздатних клітин Lbc. acidophilus в 1 см3 згустків, отриманих ферментацією всіма дослідженими бакконцентратами, висока - (3,8-8,4)•108 КУО (табл. 2.10), що обумовлюватиме високі пробіотичні й антагоністичні властивості цих згустків, і, як наслідок - подовження терміну зберігання готового продукту. Максимальну кількість життєздатних клітин Lbc. acidophilus мають згустки, отримані ферментацією молока бакконцентратами FD DVS La-5 і LYOBAC LACID, що, напевне, обумовлено найбільшою тривалістю ферментації молока цими бакконцентратами.

Отже, з огляду на технологічні властивості досліджених бакконцентратів МК Lbc. acidophilus безпосереднього внесення, для удосконалення технології НКДХ «Біолакт» доцільно рекомендувати ліофільно висушені МК Lbc. acidophilus La-5; другу позицію займають заморожені МК Lbc. acidophilus La-5.

Обов'язковою умовою при відборі культур для виробництва молочних продуктів для дитячого харчування є висока антагоністична активність штамів-пробіотиків. Аналіз антагоністичної активності бакконцентратів МК Lbс. acidophilus безпосереднього внесення здійснювали методом лунок; культивування здійснювали в частково анаеробних умовах; розмір зон пригнічення росту використаних тест-культур наведено в табл. 3.6.

Таблиця 3.6 Антагоністична активність бакконцентратів МК Lbc. acidophilus безпосереднього внесення, використаних при виконанні досліджень (n=5, p?95)

Бакконцентрат DVS МК Lbс. acidophilus	Розмір зони пригнічення росту, мм, для тест-культури
	E. coli	Salmonella	St. aureus	Bac. subtilis
FD DVS La-5	15,5±1,5	17,5±1,5	11,0±1,0	24,0±0,5
F DVS La-5	15,0±1,0	17,5±1,0	10,5±1,0	23,5±0,5
LYOBAC LACID	17,0±0,5	16,0±1,5	12,5±0,5	22,5±1,5
«НАРІНЕ»	16,5±0,5	15,5±0,5	10,5±1,5	21,0±1,0

Всі досліджені МК Lbс. acidophilus мають високі антагоністичні властивості щодо патогенних і умовно-патогенних бактерій - St. aureus, Salmonella, E. coli, Bac. subtilis (табл. 3.6). З точки зору антагоністичної активності всі досліджені МК Lbс. acidophilus можна оцінити як перспективні для практичного використання у складі заквашувальних композицій для дитячих молочних продуктів, в т.ч. для НКДХ «Біолакт» [138].

Протеолітичну активність досліджуваних бакконцентратів визначали за сумою трьох вільних амінокислот: тірозину, триптофану та цистеїну у перерахунку на тірозин (п. 2.3.5). Вміст тірозину у ферментованих згустках, отриманих з використанням вибраних для досліджень бакконцентратів МК Lbc. acidophilus безпосереднього внесення, наведений на рис. 3.20.

Рис. 3.20. Вміст тірозину, мг/100 г, у згустках, отриманих ферментацією молока бакконцентратами МК Lbc. acidophilus безпосереднього внесення

Найвищою протеолітичною активністю володіють МК Lbc. acidophilus La-5 (вміст тірозину у згустках, ферментованих ними, складає (0,178-0,186) мг/100 г), що сприятиме найнижчому вмісту білкових фракцій, в т.ч. алергенних, у кисломолочних продуктах, отриманих з їх використанням. Протеолітична активність МК Lbc. acidophilus LA 02 і МК Lbc. acidophilus 317/402 на (12,9-16,7) і (20,2-23,7)% , відповідно, нижча від такої у МК Lbc. acidophilus La-5 (рис. 3.20), що обумовлюватиме більш виражений алергенний вплив кисломолочних продуктів, отриманих з використанням бакконцентратів LYOBAC LACID і «НАРІНЕ», на організм малюків [Ст. Киев 14, Вост-Евр]. Незначно нижча протеолітична активність МК Lbc. acidophilus La-5 у складі замороженого бакконцентрату DVS обумовлена, напевне, швидшою ферментацією молока цим бакконцентратом і накопиченням меншої кількості екзогенних протеолітичних ферментів у згустку.

Отже, зважаючи на активність кислотоутворення досліджених МК Lbc. acidophilus у складі бакконцентратів DVS, реологічні характеристики ферментованих згустків і кількість життєздатних клітин Lbc. acidophilus у них, протеолітичні та антагоністичні властивості МК Lbc. acidophilus щодо патогенних і умовно-патогенних бактерій, найбільш перспективними до використання у технології НКДХ «Біолакт» є МК Lbc. acidophilus La-5 у складі бакконцентрату безпосереднього внесення, отриманого ліофільним сушінням - FD DVS La-5 [Ст.Киев 14]. Згустки, отримані з його використанням, мають найвищі пробіотичні, протеолітичні й антагоністичні властивості, найнижчий рівень титрованої кислотності та найвищі значення в'язкості й вологоутримуючої здатності.

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

На кафедрі ТМ та СХП ОНАХТ протягом 2006-2008 р.р. Ткаченко (Дідух) Н.А. було проведено дослідження щодо встановлення особливостей спільного культивування МК Lbc. acidophilus La-5 у складі бакконцентрату FD DVS La-5 з МК B. bifidum 1 та МК B. longum Я3 [мон., ст], результатом яких стало встановлення раціонального співвідношення МК Lbc. acidophilus La-5 МК B. bifidum і МК B. longum: показано, що для отримання ферментованих молочних продуктів з максимально можливою концентрацією життєздатних клітин всіх пробіотичних культур, введених до складу заквашувальних композицій, співвідношення між МК Lbc. acidophilus La-5 і МК B. bifidum (або МК B. longum) повинно складати 1 : 1 при вихідній концентрації клітин у заквашуваній молочній сировині 1•105 КУО/см3. Тому для обґрунтування складу заквашувальної композиції для удосконалення технології НКДХ «Біолакт» із МК Lbc. acidophilus La-5 і ЗК B. bifidum 1 + B. longum Я3 + B. infantis 512 необхідним етапом стало визначення раціонального співвідношення між МК МК Lbc. acidophilus La-5 у складі бакконцентрату FD DVS La-5 і адаптованих до молока МК B. infantis 512 (організація експериментальних досліджень щодо визначення раціонального співвідношення між МК Lbc. acidophilus La-5 і МК B. infantis 512 наведена в п. 2.1.3). В описанні експериментальних досліджень зразки, ферментовані складеними заквашувальними композиціями 1, 2, 3 та 4 - зразок 1, 2, 3 та 4, відповідно.

У процесі ферментації досліджуваних зразків у них визначали активність кислотоутворення за змінами титрованої та активної кислотності (рис. 3.21, а, б, відповідно), зміну в'язкості (рис. 3.21, в), кількості життєздатних клітин МК B. infantis 512 і МК Lbc. acidophilus La-5 у 1 см3 (рис. 3.22, а, б, відповідно) і розраховували питому швидкість росту клітин ББ та лактобацил у стерилізованому молоці, збагаченому фруктозою (рис. 3.22, в, г, відповідно).

При ферментації стерилізованого молока, збагаченого фруктозою як БФ, заквашувальними композиціями, складеними із МК B. infantis 512 та МК Lbc. acidophilus La-5, гелеутворення у зразку 2 триває 7,5 год, у зразках 1, 3 та 4 - 8,0 год (рис. 3.21, б); за цей час досягається ізоелектричний стан білків (активна кислотність згустків через 8 годин біотехнологічного оброблення складає 4,55-4,65 рН) під впливом суміші молочної та оцтової кислот, накопичених МК B. infantis 512, та молочної кислоти, накопиченої МК лактобацил, при зброджуванні фруктози і лактози. Протягом перших 2-ох годин ферментації триває.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

а)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

б)



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

в)

Рис. 3.21. Зміна титрованої (а), активної (б) кислотності, в'язкості (в) стерилізованого молока, збагаченого фруктозою, при ферментації його заквашувальними композиціями із МК B. infantis 512 і МК Lbc. acidophilus La-5 у складі бакконцентрату FD DVS La-5: 1, 2, 3, 4 - зразок 1, 2, 3, 4, відповідно.

Log-фаза, впродовж якої рівень рН в усіх зразках знижується незначно (на 0,01-0,07 рН). Стрімке зниження активної кислотності (на 1,33-1,72 рН) відзначається з 2-гої по 6-ту години ферментації, після чого починається гелеутворення зразків. Титрована кислотність ферментованих зразків у ізоелектричній точці складає: для зразків 1 та 3 - 58-59 °Т, для зразків 2 та 4 - 64-67 °Т (рис. 3.21, а). Нижчий рівень титрованої кислотності отриманих згустків у порівнянні зі згустками, отриманими ферментацією молока МК Lbc. acidophilus La-5, обумовлений наявністю у складі заквашувальної композиції МК B. infantis 512, які, крім молочної, продукують оцтову кислоту. Оцтова кислота є більш сильним електролітом у порівнянні з молочною, тому при однакових значеннях рН згустки, гелеутворення яких відбувається за участі суміші молочної й оцтової кислот, мають нижчий рівень титрованої кислотності, ніж згустки, отримані лише під дією молочної кислоти. Невисокий рівень кислотності у ферментованих згустках сприятиме отриманню НКДХ з високими органолептичними показниками, зокрема, смаком та запахом. За рахунок використання у складі заквашувальних композицій 1-4 МК B. infantis 512 всі ферментовані згустки мають м'яку, ніжну, сметаноподібну консистенцію, чистий, ніжний кисломолочний смак, без сторонніх присмаків та запахів і без різко вираженої кислотності, що важливо для НКДХ «Біолакт». Найбільш ніжний кисломолочний смак мають зразки 1 і 3, в яких відзначаємо найнижчий рівень титрованої кислотності.

В'язкість усіх зразків змінюється приблизно однаково (рис. 3.21, в): протягом перших 4-ох годин ферментації вона залишається незмінною, на 6-ту годину сквашування, коли починається процес гелеутворення, в'язкість зразків збільшується у 2,1-2,8 раз, а на 8-му годину ферментації складає 72-73 с у зразку 2 і 55-59 с у зразках 1-3. Відзначимо, що лише у зразку 2 в?язкість відповідає такій у зразках, отриманих ферментацією молока МК Lbc. acidophilus La-5 (рис. 3.21, в, табл. 2.10), що, напевне, пояснюється максимальною концентрацією у цьому зразку життєздатних клітин лактобацил (рис. 3.22, б). Зразки 1-3 мають нижчу в'язкість, але вона досить висока для того, щоб забезпечити необхідну консистенцію НКДХ «Біолакт».

Використання заквашувальних композицій 1-4, складених із МК B. infantis 512 та МК Lbc. acidophilus Lа-5, дає можливість отримати ферментовані згустки з високими пробіотичними властивостями, оскільки концентрація життєздатних клітин МК B. infantis 512 у ізоелектричній точці в зразках 1, 2, 3 та 4 становить (6,8±0,2)•108; (7,0±0,1)•108; (2,1±0,2)•109; (6,5±0,3)•108 КУО/см3, відповідно (рис. 3.22, а), концентрація МК Lbc. acidophilus Lа-5 у тих же зразках складає (1,1±0,1)•108; (4,0±0,1)•108; (2,5±0,1)•108; (2,5±0,1)•108 КУО/см3, відповідно (рис. 3.22, б).

Штам B. infantis 512, використаний у експериментах, не є сильним кислотоутворювачем [м/б], але активність його кислотоутворення підвищується у процесі адаптації до молока [мон, Ю]. Найбільш інтенсивно протягом перших двох годин ферментації МК B. infantis 512 розвиваються у складі композиції 3: питома швидкість їх росту протягом цього часу максимальна - 1,46 год-1, з 2-ої по 4-ту години вона зменшується до 1,07 год-1, з 4-тої по 6-ту години - до 0,81 год-1, з 6-тої по 8-му години - до 0,35 год-1 (рис. 3.22, в). Висока питома швидкість росту клітин B. infantis 512 протягом перших двох годин ферментації обумовлює найвищу їх концентрацію ((2,1±0,2)•109 КУО/см3) у зразку 3 (рис. 3.22, а). У складі заквашувальних композицій 1 та 4 МК B. infantis 512 протягом 6-ти годин ферментації також мають досить високу питому швидкість росту (1,04-1,36 год-1), вона суттєво зменшується (до 0,29-0,55 год-1) на останніх двох годинах сквашування. Завдяки цьому зразка 1 та 4 також мають досить високий вміст життєздатних клітин ББ (рис. 3.22, а), хоча вихідна їх концентрація при інокуляції складала 1•105 КУО/см3.

Питома швидкість росту МК B. infantis 512 у складі комплексу 2 з МК Lbc. acidophilus Lа-5 найнижча: протягом перших 4-ох год ферментації м складає 1,06-1,13 год-1, після чого (з 4-тої по 6-ту години ферментації) знижується до 0,78 год-1, на останніх двох годинах ферментації клітини біфідобактерій переходять до стаціонарної фази росту (рис. 3.22, в). Найнижча питома швидкість росту клітин МК B. infantis 512 у зразку 2 обумовлена стрімким ростом у цьому зразку МК Lbc. acidophilus Lа-5, кількість яких після 4-ох годин ферментації.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

а)



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

б)

в)

Рис. 3.22. Зміна кількості життєздатних клітин МК B. infantis 512 (а) та МК Lbc. acidophilus La-5 (б) у 1 см3, питома швидкість росту клітин B. infantis 512 (в) та МК Lbc. acidophilus La-5 (б) у стерилізованому молоці, збагаченому фруктозою при ферментації його заквашувальними композиціями із МК B. infantis 512 і МК Lbc. acidophilus La-5 у складі бакконцентрату FD DVS La-5: 1,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

- зразок 1; 2,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

- зразок 2; 3,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

- зразок 3; 4,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

- зразок 4.

Складає (9,1±0,1)•107 КУО/см3 (рис. 3.22, б).

Питома швидкість росту МК Lbc. acidophilus Lа-5 у процесі біотехнологічного оброблення протягом перших 2-ох годин ферментації складає 0,81-1,04 год-1, максимальні значення м (1,03-1,65 год-1) клітини лактобацил мають з 2-гої по 4-ту години сквашування (рис. 3.22, г), після чого їх ріст гальмується: у зразках 2 і 4 з 4-тої по 6-ту години ферментації м знижується до 0,81 та 0,49 год-1, відповідно, а у зразках 1 і 3 - до 0,99-1,05 год-1. Після 6-тої години ферментації кількість життєздатних клітин Lbc. acidophilus Lа-5 у зразках 1 і 4 складає (1,04-1,30)•108 КУО/см3, клітини практично переходять до стаціонарної фази росту; у зразку 2 кількість життєздатних клітин лактобацил після 6-ти годин сквашування максимальна ((6,0-6,1)•108 КУО/см3), з 6-тої по 8-му години ферментації у цьому зразку відзначаємо відмирання клітин Lbc. acidophilus Lа-5 (рис. 3.22, б). Лише у зразку 3 протягом останніх двох годин ферментації кількість життєздатних клітин Lbc. acidophilus Lа-5 помітно збільшується (питома швидкість їх росту залишається на досить високому рівні - 0,4 год-1). По закінченні сквашування цей зразок містить (2,5±0,1)•108 КУО/см3 життєздатних клітин лактобацил.

Як свідчать проведені дослідження, МК Lbc. acidophilus Lа-5 і МК B. infantis 512 при спільному культивуванні утворюють симбіотичні композиції. Це пояснюється наступними чинниками. При розвитку в молоці у процесі ферментації клітини монокультур Lbc. acidophilus Lа-5 виробляють позаклітинну в-галактозидазу [м/б], що гідролізує лактозу молока до моноцукрів - глюкози та галактози, які (поряд з внесеною до молока у процесі нормалізації фруктозою) є поживним середовищем для МК B. infantis 512. В свою чергу, у процесі метаболізму адаптовані до молока монокультури B. infantis 512 синтезують вільні амінокислоти, які стимулюють ріст та розвиток Lbc. acidophilus Lа-5 [м/б], що сприяє отриманню згустків з високою концентрацією обох використаних у складі заквашувальних композицій пробіотичних культур.

За сумою двох пробіотичних культур, використаних у складі заквашувальних композицій, найвищі пробіотичні властивості має зразок 3.

Зважаючи на особливості спільного росту і розвитку МК B. infantis 512 МК Lbc. acidophilus Lа-5 у складі бакконцентрату FD DVS Lа-5 відзначимо, що найкращий симбіоз цих культур спостерігається у складі заквашувальної композиції 3, де їх співвідношення складає 10:1 при вихідній концентрації МК B. infantis 512 і МК Lbc. acidophilus Lа-5 1•106 і 1•105 КУО/см3, відповідно [255, 256].

Таким чином, перспективною для удосконалення технології НКДХ «Біолакт» є заквашувальна композиція із МК Lbc. acidophilus Lа-5 та ЗК B. bifidum 1 + B. longum Я3 + B. infantis 512 у співвідношенні 1:1:1:10 при вихідній концентрації культур у молоці 1•105, 1•105, 1•105 та 1•106 КУО/см3, відповідно. Зазначимо, що співвідношення МК ББ у складеній заквашувальній композиції відповідає такому у розробленій на кафедрі ТМ та СХП композиції зі ЗК ББ [Наз] для виробництва молочних продуктів для дитячого харчування.

3.5.3 Біотехнологічні особливості спільного культивування змішаних культурадаптованих до молока біфідобактерій з монокультурами Lbс. acido-philus Lа-5 у стерилізованому молоці, збагаченому фруктозою

Для встановлення біотехнологічних особливостей спільного культивуванні ЗК B. bifidum 1 + B. longum Я3 + B. infantis 512 з МК Lbc. acidophilus Lа-5 у складі закваски FD DVS Lа-5 досліджували процес ферментації стерилізованого молока з додаванням фруктози як БФ заквашувальною композицією, рекомендованою для удосконалення технології НКДХ «Біолакт» і співставляли отримані результати з параметрами культивування відповідних МК ББ з МК Lbc. acidophilus Lа-5. Заквашувальну композицію вносили у кількості, яка забезпечувала вихідну концентрацію МК Lbc. acidophilus Lа-5 1•105 КУО/см3, ЗК ББ - 1,2•106 КУО/см3; в т.ч. МК B. bifidum 1 - 1•105 КУО/см3, МК B. longum Я3 - 1•105 КУО/см3, МК B. infantis 512 - 1•106 КУО/см3 [ст..Н] В процесі ферментації досліджуваних зразків в них контролювали активність кислотоутворення за зміною титрованої і активної кислотності (рис. 3.23, а, б, відповідно), зміни в'язкості (рис. 3.23, в), кількості життєздатних клітин ЗК Bifidobacterium та МК Lbc. acidophilus Lа-5 у 1 см3 (рис. 3.24, а, б, відповідно) і розраховували питому швидкість росту клітин ЗК Bifidobacterium та МК Lbc. acidophilus Lа-5 (рис. 3.24, в, г, відповідно); відповідні показники якості визначали в процесі ферментації молока, збагаченого фруктозою, заквашувальними композиціями з МК ББ і МК Lbc. acidophilus Lа-5, внесеними у молоко в аналогічних вказаним концентраціях [ст.Н].

Ізоелектричний стан білків у стерилізованому молоці, ферментованому розробленою заквашувальною композицією зі ЗК ББ і МК Lbc. acidophilus Lа-5, досягався через 8,0 год, що свідчить про відповідність процесів сквашування сировини зазначеною заквашувальною композицією і композицією із МК B. infantis 512 і МК Lbc. acidophilus Lа-5 у сіввідношенні 10:1 (рис. 3.23, б, 3.21, б). Порівняння процесів сквашування стерилізованого молока композиціями із МК B. bifidum 1 і МК Lbc. acidophilus Lа-5 та із МК B. longum Я3 і МК Lbc. acidophilus Lа-5 у співвідношеннях 1:1 зі сквашуванням його розробленою заквашувальною композицією зі ЗК ББ і МК Lbc. acidophilus Lа-5 (рис. 3.23, б) свідчить про гальмування процесу ферментації стеризованого молока останньою. Це пояснюється повільнішим розвитком МК B. bifidum 1, МК B. longum Я3 і МК Lbc. acidophilus Lа-5 у розробленій заквашувальній композиції, що доводить визначення питомої швидкості росту клітин зазначених культур у композиціях із монокультур і в композиції зі змішаних культур (рис. 3.24, в, г).

Протягом перших двох годин ферментації питома швидкість росту клітин ЗК ББ була нижчою, ніж клітин МК B. bifidum 1 і МК B. longum Я3 і відповідала такій для МК B. infantis 512 (рис. 3.24, в), що, напевне, обумовлено вищою кількістю клітин B. infantis 512 при заквашуванні молока. Протягом наступних 4-ох годин ферментації м ЗК ББ була нижчою, ніж м МК B. bifidum 1 та м МК B. longum Я3 (на 24,2-26,8 і 23,7-28,2% , відповідно), але, в той же час, м ЗК ББ з 2-гої по 6-ту години сквашування була на 14,0-24,7% вища, ніж м МК B. infantis 512 (рис. 3.24, в). Це свідчить про те, що після 2-гої години ферментації активізується розвиток не тільки МК B. infantis 512, а й МК B. bifidum 1 та МК B. longum Я3. Менш активний розвиток всіх МК ББ спостерігається протя гом останніх 2-ох годин сквашування (м ЗК ББ з 6-тої по 8-му години складає 0,19 год-1), що обумовлено досить низьким значенням активної кислотності середовища на 6-ту годину ферментації - (5,09-5,10) рН (рис. 3.23, б). Однак, у комплексах із МК B. bifidum 1 з МК Lbc. acidophilus Lа-5 та із МК B. longum Я3 з МК Lbc. acidophilus Lа-5 після 6-тої години ферментації відбувається відмирання клітин МК ББ (рис. 3.24, а, в), що обумовлено дуже низькими значеннями активної кислотності (4,40-4,52 рН). Досить активний розвиток клітин ЗК ББ у процесі ферментації призводить до того, що у готовому згустку кількість життєздатних клітин змішаних культур ББ складає (3,8-4,0)•109 КУО/см3, тобто перевищує таку для кожної окремо взятої монокультури ББ (рис. 3.24, а).