Модификация молочной сыворотки препаратами стевии

14-05-2014, 15:01

Е.И. Мельниковой разработан и запатентован способ получения молочно-растительного экстракта — новой модифицированной формы творожной сыворотки — путем экстрагирования физиологически ценных компонентов стевии, определены условия экстрагирования. Детальное изложение сути, механизмов, теории и практики процессов содержится в двух обстоятельных монографиях авторских коллективов ВГТА. Ниже в кратком виде сделана попытка обобщить имеющейся материал с акцентом места и роли молочной сыворотки в процессах экстрагирования, что является, по нашему мнению, подтверждением ее феномена и может интерполироваться на широкую гамму продуктов.
Научно-технические предпосылки экстракции на молочной сыворотке
Эффективность процесса экстрагирования зависит от pH экстрагента, степени измельчения экстрагируемого материала, температуры и продолжительности экстрагирования. Известно применение творожной сыворотки как экстрагента питательных веществ листовой массы растений. Впервые предложено использовать в качестве экстрагента ультрафильтрат творожной сыворотки, являющийся ценным сырьем благодаря своему составу и свойствам.
Применение ультрафильтрата как экстрагента позволяет объединить ценные свойства творожной сыворотки, ранее зарекомендовавшей себя как основа лечебно-профилактических продуктов питания, и дефицитные нутриенты, входящие в состав листьев стевии. На основе полученного экстракта с высоким коэффициентом сладости возможна разработка новых видов молокосодержащих продуктов с направленными функциональными свойствами.
Определены оптимальные параметры экстрагирования пищевых компонентов стевии ультрафильтратом творожной сыворотки: температура — 40 С; продолжительность экстрагирования — 40 мин; соотношение объемов твердой и жидкой — фаз 1:10; pH экстрагента — 4,4. Указанные параметры были применены при разработке технологии новых молокосодержащих продуктов функционального назначения. Перед составлением рецептурных композиций молокосодержащих продуктов молочную основу модифицируют путем обогащения биологически активными нутриентами стевии — дитерпеновыми гликозидами, аминокислотами, флавоноидами, водорастворимыми ксантофиллами и хлорофиллами, минеральными веществами, эфирными маслами.
Состав и свойства молочно-растительного экстракта — новой модифицированной формы творожной сыворотки
Аминокислотный состав ультрафильтрата творожной сыворотки и молочно-растительного экстракта. При модификации химического состава творожной сыворотки путем экстрагирования увеличивается содержание всех аминокислот, кроме гистидина и триптофана (рис. 10.1). В большей степени в экстракт из листьев стевии переходят глутаминовая и аспарагиновая аминокислоты — известные химические предшественники вкуса, повышающие чувствительность вкусовых рецепторов, а также пролин, участвующий в формировании соединительной ткани.

Минеральный и витаминный состав ультрафильтрата сыворотки и молочно-растительного экстракта. Содержание макроэлементов и витаминов в ультрафильтрате творожной сыворотки и экстракте из листьев стевии после очистки приведено в табл. 10.1.

Анализ представленных в таблице данных показывает, что содержание кальция и фосфора в ультрафильтрате творожной сыворотки и экстракте из листьев стевии остается постоянным. В молочно-растительном экстракте поддерживается оптимальное соотношение между этими макроэлементами, что улучшает ассимиляцию кальция тканями. Известно, что при содержании фосфора вдвое большем, чем кальция, его усвоение ухудшается, поскольку образуются растворимые соли кальция, извлекаемые кровью из костной ткани. Сложность достижения оптимального соотношения этих макроэлементов обусловлена тем, что большинство продуктов питания значительно богаче фосфором, чем кальцием.
Присутствие витамина E в молочно-растительном экстракте обусловливает не только витаминную, но и антиоксидантную функции, так как токоферол регулирует интенсивность свободно-радикальных реакций.
Содержание дитерпеновых гликозидов в экстракте. Результаты определения дитерпеновых гликозидов и других пищевых компонентов стевии в экстракте и ультрафильтрате творожной сыворотки (экстрагент) приведены в табл. 10.2.

Обращает на себя внимание появление в экстракте целой гаммы оригинальных соединений функционального назначения, что обогащает молочную сыворотку и придает ей уникальные свойства.
Органолептические и физико-химические показатели молочно-растительного экстракта. По органолептическим характеристикам экстракт представляет собой прозрачную, желтовато-коричневую жидкость с приятным ароматом корицы и зерен кофе, обусловленным присутствием осмофорических компонентов стевии. В эфирном масле стевии содержится более 300 таких соединений, но в основном ее специфический аромат связан с присутствием спатуленола, β-кариофиллена и производных коричной кислоты (кофейная и хлорогеновая кислоты).
Активная кислотность экстракта в сравнении с ультрафильтратом существенных изменений не претерпевает (pH 4,2-4,4). Отсутствие значительных изменений pH при экстрагировании обусловлено буферной системой, образованной присутствующими в экстракте аминокислотами и минеральными солями.
Повышение массовой доли сухих веществ увеличивает плотность экстракта. При 20 °С плотность молочно-растительного экстракта находится в пределах (1023-1025) кг/м3, вязкость (1,58-1,62) * 10в-3 Па*с. Оптическая плотность экстракта при 490 нм и толщине светопоглощающего слоя кюветы l=1 см составляет 0,13.
Антимикробная активность молочно-растительного экстракта. При исследовании влияния экстракта на развитие микроорганизмов в качестве тест-культур использовали чистые культуры санитарно-значимых микроорганизмов: E. coli, Pr. vulgaris, S. typhimurium, Вас. cereus, St. aureus, Ps. aeroginosa. Результаты исследований антимикробной активности молочно-растителыюго экстракта приведены в табл. 10.3.

Молочно-растительный экстракт задерживает рост всех микроорганизмов (E. coli, Pr. vulgaris, S. typhimurium, Вас. cereus, St. aureus) за исключением Ps. aeroginosa. Высокая антимикробная активность молочно-растительного экстракта в сравнении с ультрафильтратом объясняется присутствием в нем физиологически ценных компонентов стевии, относящихся к классу фенилпропаноидов: флавонолов (кверцетин, авикулярин, гваяверин, кверцетрин), производных коричной кислоты (кофейная и хлорогеновая кислоты), производных кумарина (скопелетин, умбеллиферон). Все эти компоненты характеризуются антиоксидантными свойствами.
Молочно-растительный экстракт может быть использован как подсластитель и биологически активная добавка при производстве безалкогольных тонизирующих и алкогольных напитков, низкокалорийного мороженого и желе. Технология этих продуктов излагается далее, как феномен использования творожной сыворотки.