Влияние лактулозы на биохимические свойства микрофлоры в кисломолочных продуктах

14-05-2014, 17:37

Г. Б. Гавриловым были поставлены специальные исследования по изучению метаболизма лактулозы и ее влиянию на структурные характеристики молочных продуктов. Учитывая, что биотехнологии, построенные на использовании селективной трансформации отдельных составных компонентов молока, ограничивают использование заквасочных культур, была предпринята попытка установить возможность использования лактулозы для интенсификации процессов производства кисломолочных продуктов.
Перспективность направления совершенствования технологии кисломолочных продуктов связана с тем, что они обеспечивают человека необходимыми пищевыми веществами и энергией, а благодаря развитию микроорганизмов формируются уникальные функциональные свойства, которые обеспечивают специфические лечебные и профилактические характеристики. В табл. 13.23 показано влияние лактулозы на кислотообразующую способность молочнокислых микроорганизмов (дозы и вид закваски подбирали с учетом действующих рекомендаций).

Это особенно важно при создании молочных продуктов со специальными свойствами, микрофлора которых обладает пробиотическими свойствами, а используемая лактулоза будет способна не только интенсифицировать их развитие в молоке или сливках, но и, попадая в желудочно-кишечный тракт, окажет стимулирующее воздействие на развитие симбиотической микрофлоры человека.
Установлено, что внесение лактулозы стимулирует биохимическую активность молочнокислых микроорганизмов. Наибольший темп роста титруемой кислотности отмечен при заквашивании молока молочнокислыми палочками (болгарской и ацидофильной), в то время как ароматобразующие микроорганизмы, входящие в закваску для сметаны, не являются интенсивными кислотообразователями, хотя лактулоза оказывает на них стимулирующее воздействие.
Рациональные дозы лактулозы, необходимые для стимулирования активности молочнокислых микроорганизмов, составляют 0,01-0,02%. Показатель титруемой кислотности в этих случаях в среднем на 5,7-17,2% выше, чем при сквашивании молока или сливок без лактулозы. Независимо от вида получаемого продукта прослеживается логарифмическая кривая нарастания количества микроорганизмов в продуктах (рис. 13.32). Уровень микроорганизмов, регламентируемый СанПиН 2.3.2.1076-01, составляющий 10в7 КОЕ/г, в молоке и сливках с лактулозой достигается быстрее, а продолжительность процесса сокращается в среднем на 8-15%.

Лактулоза стимулирует протеолитическую и β-галактозидазную активность заквасочных культур микроорганизмов (табл. 13.24, 13.25).

Представленные данные свидетельствуют о том, что во всех средах энергично развиваются используемые виды микроорганизмов, однако, стимулированные лактулозой, они в более значительной степени способны утилизировать азотистые вещества. Так, в результате получения простокваши мечниковской лактулоза в концентрации 0,1-0,3% увеличивает протеолитическую активность в 1,19-1,52 раза, при производстве йогурта — в 1,31-1,52 раза; кефира — в 1,05-1,14 раза, сметаны — 1,16-1,29 раза. Активизированные лактулозой молочнокислые микроорганизмы имеют повышенную биохимическую активность протеолитической и β-галактозидазной систем, что интенсифицирует технологический процесс производства кисломолочных продуктов.
Для решения вопросов практического характера изучено влияние лактулозы на особенности образования пространственных структур кисломолочных продуктов под воздействием микрофлоры. С увеличением активности ферментных систем интенсифицируются процессы образования трехмерного матрикса кисломолочных продуктов, что приводит к более эффективному образования молочнокислого сгустка, а также повышению его прочности. Выдвинутые предположения наглядно иллюстрируют результаты экспериментов, представленные на рис. 13.33.
Близкие к логарифмической кривой роста микроорганизмов зависимости повышения значений предельного напряжения сдвига связаны с динамикой микрофлоры, которая выполняет инициирующую функцию в процессах агрегации казеиновых мицелл с последующим структурированием системы. В целом можно констатировать, что роль данного олигосахарида в структурообразовании позволит целенаправленно регулировать микробиологические и биохимические процессы при сквашивании молока и молочных продуктов.
Выявленные факты открывают новые перспективы промышленного использования препаратов лактулозы, а разработанные способы повышения активности заквасочных культур позволяют интенсифицировать процессы биотехнологии получения кисломолочных напитков.