Способ производства продукта для диетического питания

 

Использование: в производстве продуктов для диетического питания. Сущность изобретения: способ включает обработку активированных пищевых волокон, выделенных путем кислотного гидролиза из пшеничных отрубей, биологически активным веществом препаратом, полученным из культуры молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus, составляющих естественный биоценоз кишечника человека. Предпочтительно соотношение активированных пищевых волокон и препарата составляет 1 (3 10) мас.ч. 3 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности может быть использовано при производстве пищевых продуктов из растительного сырья, а именно диетических продуктов низкой калорийности, обогащенных пищевыми волокнами.

Известен способ приготовления добавки к молочным продуктам на основе пищевых волокон из яблок [1] По данному способу пищевые волокна обрабатывают культурой бактерий Lactobacillus acidophilus.

Недостатком известного способа является то, что пищевые волокна яблок не содержат лигнина. В связи с этим они ферментируются пищеварительными ферментами желудочно-кишечного тракта и не доходят либо доходят лишь частично до его дистальных отделов, т.е. являются слабыми адсорбентами.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ производства продукта для диетического питания на основе пищевых волокон по М.С.Дудкину и др. [2] Известный способ предполагает обработку обогащенного пищевыми волокнами льняного шрота биологически активным лекарственным веществом лактозой.

Недостатком способа является то, что полученная таким способом композиция для диетического питания обладает узким спектром функциональных свойств. Пищевые волокна в этой композиции, полученной простым вальцеванием компонентов, недостаточно пластичны и несут на себе единственное биологически активное соединение лактозу, которая полезна не всем, особенно лицам пожилого возраста; это сужает область применения композиции, вычленив большую возрастную группу лиц, более других нуждающихся в пищевых волокнах. Помимо того такая композиция обеднена витаминами, аминокислотами, ферментами и не обладает антагонистической активностью в отношении гнилостных, патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.

Целью изобретения является расширение функциональных свойств и физиологического действия пищевых волокон, улучшение их структуры и органолептических свойств.

Это достигается тем, что в способе производства продукта для диетического питания, включающем обработку растительного сырья биологически активным веществом, в качестве растительного сырья используют активированные пищевые волокна, выделенные путем кислотного гидролиза из пшеничных отрубей, а в качестве биологически активного вещества препарат, полученный из молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus, составляющих естественный биоценоз кишечника человека. В качестве культуры молочнокислых бактерий предпочтительно использовать Lactobacillus acidophilus штамм 317/402, лучше других молочнокислых бактерий закрепляющийся в кишечнике.

Обработку можно осуществлять при соотношении активированных пищевых волокон и препарата 1:(3-10) мас.ч. При этом препарат молочнокислых бактерий (биологически активного вещества) можно получить путем заквашивания культурой молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus молока и молочной сыворотки.

Известно, что пищевые волокна стимулируют двигательную активность кишечника, работу желчного пузыря, поджелудочной железы, регулируют состав бактериальной микрофлоры кишечника. Их применяют при лечении от ожирения, хронической коронарной недостаточности, вводят в лечебное питание. Имеются указания на то, что злокачественные образования случаются реже у людей, обогащающих свой рацион пищевыми волокнами.

Однако при длительном применении пищевые волокна постепенно снижают усвояемость белков и частично выводят из организма водорастворимые витамины. Кроме того, недостаточная пластичность пищевых волокон ограничивает их применение в острый период кишечных заболеваний и в раннем детском возрасте.

Молочнокислые бактерии в процессе жизнедеятельности выделяют разнообразные биологически активные вещества аминокислоты, витамины, ферменты, антимикробные соединения, полисахариды (которым в последнее время приписывают противоопухолевые свойства), подавляя развитие в кишечнике патогенной, гнилостной и условно-патогенной микрофлоры. Поэтому кисломолочные продукты и чистые культуры молочнокислых бактерий (закваски) издавна и широко используются в диетотерапии. Однако они стимулируют моторику кишечника только в первые 18-24 ч после изготовления кисломолочных продуктов, в последующие часы их применение неэффективно либо оказывает противоположное действие.

Молочнокислые бактерии в композиции с пищевыми волокнами оказывают друг на друга заметное влияние, которое приводит к улучшению свойств каждого из ее слагаемых. Под воздействием молочнокислых бактерий и продуктов их метаболизма структура пищевых волокон становится более эластичной, а действие их на слизистые оболочки пищеварительного тракта более щадящим. В составе композиции ощутимо улучшаются и органолептические свойства пищевых волокон, облегчается их потребление в сравнении с необработанными. Молочнокислые бактерии способны частично закрепляться на волокнах, и это облегчает их более быструю доставку в средний и нижний отделы кишечника, чем это имеет место при потреблении кисломолочных продуктов в отдельности, без пищевых волокон. В свою очередь, как экспериментально доказано, молочнокислые бактерии в присутствии пищевых волокон развиваются в 1,5-2,5 раза быстрее, что оказывает благотворное влияние на состав микрофлоры кишечника, а скрепляющее действие передержанных заквасок и кисломолочных продуктов устраняется (таблица).

Наконец, продукты метаболизма лактобацилл, Lactobacillus acidophilus, накопленные в процессе приготовления композиции, восполняют потери водорастворимых витаминов (в особенности группы В), что имеет место при потреблении пищевых волокон в отдельности или обработанных ферментным комплексом из A. oryzae или лактозой, а микробные ферменты, как закрепленные на волокнах, так и вновь синтезируемые молочнокислыми бактериями, способствуют лучшему усвоению молочных белков и лактозы, которое с возрастом у людей ослабевает.

Важное значение для получения эффективного продукта, сочетающего в себе положительные свойства пищевых волокон и биологически активных веществ молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus, накапливаемых в процессе их культивирования на молочных продуктах, имеет тип пищевых волокон и способ их выделения.

Экспериментально установлено, что для производства диетического продукта на основе пищевых волокон, на поверхности мицелл которых происходит активная сорбция молочнокислых бактерий, необходимо использовать активированные пищевые волокна пшеничных отрубей, которые получают путем обработки пшеничных отрубей раствором серной кислоты, промывания водой, обработки раствором щелочи и новой промывки.

Полученные пищевые волокна пшеничных отрубей содержат более 30% лигнина, не ферментируются пищеварительными ферментами желудочно-кишечного тракта и способны доходить до дистальных отделов кишечника. При этом пищевые волокна пшеничных отрубей остаются незначительно измененными и выполняют функции сорбента на всем протяжении пищеварительного тракта.

По сравнению с другими, например пищевыми волокнами яблок, пищевые волокна пшеничных отрубей обладают большей способностью удерживать и химические соединения, например 1 г пищевых волокон из пшеничных отрубей сорбирует холевой кислоты до 10 мг, а 1 г пищевых волокон из яблок не более 3 мг.

Активированные описанным выше способом пищевые волокна обладают повышенной сорбционной способностью и длительно удерживают клетки молочнокислых бактерий, тем самым создается возможность транспортирования их в отдаленные отделы кишечника, что повышает лечебный эффект композиции и что недостижимо при использовании пищевых волокон другого сырья, полученных другим образом.

Данное изобретение предусматривает также использование культуры молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus, которая лучше других известных лактобактерий адсорбируется на пищевых волокнах и закрепляется в кишечнике, а также обладает выраженной антимикробной активностью, большей устойчивостью к антибиотикам и способностью продуцировать биологически активные вещества. Это Lactobacillus acidophilus штамм 317/402 (Ерзинкян Л.А. Биологические особенности некоторых рас молочнокислых бактерий. Ереван: Издательство АН АрмССР, 1971, 235 с.).

Выбор соотношения активированных пищевых волокон и препарата молочнокислых бактерий I: (3-10) мас. ч. обусловлен необходимостью максимально "нагрузить" пищевые волокна молочнокислыми бактериями и одновременно техническими возможностями сушки.

Перед обработкой пищевых волокон проводят культивирование молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus на обезжиренном молоке и/или молочной сыворотке. При обработке пищевых волокон препаратом сквашенного обезжиренного молока на последующей стадии сушки продукта во флаконах резко снижалась текучесть полученной смеси, она неравномерно распределялась по стенкам склянок и была неоднородной по остаточному содержанию влаги в целевом продукте. Для повышения текучести и обеспечения достаточного количества микробных тел, которого невозможно достичь добавлением воды, в смесь вносили перед сушкой взвесь молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus выращенных на молочной сыворотке. Вкусовые достоинства продукта для диетического питания оптимизировали добавлением сахарного сиропа. Вводимая сахароза выполняет при этом роль защитного вещества при высушивании. Эффективность сушки во флаконах обеспечивается при следующем соотношении ингредиентов в исходной композиции для диетического питания: на 1 ч. пищевых волокон сквашенного молочнокис- лыми бактериями Lactobac. acidophilus обезжиренного молока 2-4 ч.

взвеси молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus в молочной сыворотке 5-8 ч.

сахарного сиропа (массовая доля сахара 25%) 2-4 ч.

Для сушки в открытых лотках состав подбирали таким образом, чтобы в процессе замораживания не происходило расслоения смеси. Поэтому на 1 ч. пищевых волокон должно приходиться не более 10 ч. сквашенного обезжиренного молока и 4 ч. сахарного сиропа. Взвесь молочнокислых бактерий в сыворотке в этом случае вводить нецелесообразно.

Благоприятное соотношение пищевых волокон и молочнокислых бактерий и эффективность сушки в лотках, при которой достигается конечная влажность не более 2% обеспечиваются при следующем соотношении слагаемых композиции: на 1 ч. пищевых волокон сквашенного молочно- кислыми бактериями Lactobac. acidophilus обезжиренного молока 3-10 ч.

сахарного сиропа (массовая доля сахара 25%) 1-4 ч.

Продукт, не содержащий сахарного сиропа, может быть рекомендован лицам, страдающим сахарным диабетом. Он имеет кислый вкус и может быть подслащен перед употреблением специальными подсластителями (сорбит, ксилит, фруктоза и т.п.).

Способ осуществляется следующим образом.

Навеску пшеничных отрубей обрабатывают серной кислотой концентрацией 1,7% при температуре 92-97^оС. Смесь фильтруют, а твердый остаток суспендируют в воде при комнатной температуре. Доводят рН суспензии до значения 5,0 30% -ным раствором гидрооксида натрия, выдерживают при комнатной температуре и фильтруют. Остаток на фильтре промывают водой и высушивают при нагревании до 70^оС.

Навеску высушенных активированных пищевых волокон стерилизуют. Готовят закваску молочнокислых бактерий, составляющих естественный биоценоз кишечника человека Lactobacillus acidophilus штамм 317/402, на обезжиренном молоке и/или молочной сыворотке по правилам, принятым в молочной промышленности, и сквашивают ею расчетное количество молока или сыворотки. После сквашивания, т. е. выращивания молочнокислых бактерий, к ним добавляют при необходимости сахарный сироп, а затем смешивают с активированными пищевыми волокнами пшеничных отрубей в соотношении соответственно (3-10):1 мас.ч.

Смесь расфасовывают и подвергают лиофильной сушке, для чего ее замораживают при температуре от -40 до -50^оС и высушивают в сублимационной установке до остаточной влажности продукта не более 2% П р и м е р 1. Навеску 10 г пшеничных отрубей обрабатывают в течение 45 мин добавлением 90 г 1,7%-ного раствора серной кислоты при температуре 95^оС. Смесь фильтруют, а твердый остаток суспендируют в воде при комнатной температуре и доводят рН суспензии до значения 5,0 раствором гидрооксида натрия с массовой долей щелочи 30% Суспензию выдерживают 30 мин при комнатной температуре и фильтруют. Остаток на фильтре промывают водой и высушивают при нагревании до 70^оС.

Активированные таким образом пищевые волокна пшеничных отрубей стерилизуют в течение 20 мин при давлении 0,1 МПа.

Готовят культуру молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus, составляющих естественный биоценоз кишечника человека, на обезжиренном молоке и молочной сыворотке по правилам, принятым в молочной промышленности. После выращивания молочнокислых бактерий при температуре 39±1^оС в течение 5-6 ч смешивали 30 г сквашенного обезжиренного молока и 70 см³ культуры, выращенной на молочной сыворотке. Для улучшения вкусовых свойств в смесь вносили 30 см³ раствора сахара (с содержанием сахара 25%), стерилизованного при давлении 0,05 МПа в течение 30 мин.

В полученный препарат биологически активного вещества вносили 10 г активированных волокон пшеничных отрубей. При этом соблюдали соотношение активированных пищевых волокон и препарата 1:10 мас.ч. Смесь тщательно перемешивали и расфасовывали по 100 см³ в склянки вместимостью 250 см³ и подвергали лиофильной сушке в следующем режиме: замораживание в спиртовой ванне при температуре спирта не выше -40^оС в течение 30 мин, закалку осуществляли при температуре не выше -50^оС на протяжении не менее 12 ч. В начальный период сушки давление понижали от атмосферного до 0,5-0,05 мм рт.ст. Через 1-1,5 ч включали подогрев для ускорения сублимации. Заканчивали сушку при температуре продукта 36-38^оС и массовой доле остаточной влаги не более 2%
Готовый продукт герметично укупоривали.

П р и м е р 2. Навеску активированных пшеничных пищевых волокон, полученных по методу, описанному в примере 1, в количестве 100 г стерилизуют в бумажных пакетах в течение 20 мин при давлении 0,1 МПа.

Готовят сквашенное молочнокислыми бактериями Lactobacillus acidophilus 317/402 обезжиренное молоко, предварительно простерилизованное при 0,05 МПа в течение 30 мин, и сахарный сироп, содержащий 25% сахара и стерилизованный при том же режиме.

Активированные пищевые волокна пшеничных отрубей смешивают со сквашенным молоком в соотношении 1:3 мас.ч. и сахарным сиропом, взятым в количестве 1 ч. Смесь распределяют в лотках слоем толщиной 15-20 мм и подвергают лиофильной сушке в режиме, описанном в примере 1.

Высушенный пищевой диетический продукт немедленно измельчают и расфасовывают в стерильные герметичные емкости.

Полученный продукт предназначен для диетического питания и сочетает в себе положительные свойства, пищевых волокон и биологически активных веществ молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus, образующихся при выращивании последних в молоке. Способность молочнокислых бактерий закрепляться на волокнах обеспечивает их равномерное распределение в кишечнике, а пищевые волокна стимулируют их размножение и жизнедеятельность. Таким образом, в полученном по данному изобретению пищевом диетическом продукте расширен спектр полезных свойств пищевых волокон с одной стороны и активизируется жизнедеятельность молочнокислых бактерий в кишечнике, подавляется патогенная микрофлора в нем с другой стороны. При этом под влиянием продуктов метаболизма молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus структура пищевых волокон становится более эластичной. В результате этого получается усиленный благотворный физиологический эффект композиции.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТА ДЛЯ ДИЕТИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ, включающий обработку растительного сырья биологически активным веществом, отличающийся тем, что в качестве растительного сырья используют активированные пищевые волокна, выделенные путем кислотного гидролиза из пшеничных отрубей, а в качестве биологически активного вещества препарат, полученный из культуры молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus, составляющих естественный биоценоз кишечника человека.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве культуры молочнокислых бактерий используют культуру Lactobacillus acidophilus штамм 317/402.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что обработку осуществляют при соотношении активированных пищевых волокон и препарата 1:(3 10) мас.ч.

4. Способ по любому из 1,2 или 3, отличающийся тем, что препарат получают путем заквашивания обезжиренного молока и/или молочной сыворотки.

РИСУНКИ

Рисунок 1