Способ получения биологически активной добавки в сухой форме, содержащей бактерии-эубиотики, и начинка для хлебных или кондитерских изделий на ее основе

 

Использование: в биотехнологии и пищевой промышленности, а именно в технологии получения пищевых добавок. Способ получения биологически активной добавки включает культивирование биомассы бактерий-эубиотиков до получения титра не менее 10⁹ КОЕ/мл, раздельное приготовление двух частей сыпучего наполнителя-сорбента с остаточной влажностью не более 2 мас.%, смешивание первой части наполнителя-сорбента с жидкой биомассой бактерий-эубиотиков с образованием полупродукта в виде гранул или порошка, введение указанного полупродукта в другую часть наполнителя-сорбента и досушивание полученной смеси с последующей фасовкой в тару готовой порошкообразной пищевой добавки или отделением гранул сухой пищевой добавки от второй части наполнителя-сорбента и их фасовкой в тару. Первую часть наполнителя-сорбента подбирают или приготавливают с содержанием осмотически активных веществ, обеспечивающих при смешивании с жидкой биомассой бактерий-эубиотиков осмотическое давление раствора не более 3 МПа. Смешивание этой части наполнителя-сорбента с биомассой бактерий-эубиотиков осуществляют в соотношении не менее 3:1. Начинка для хлебных или кондитерских изделий включает связующее, компоненты для улучшения органолептических свойств продукта, биологически активную пищевую добавку. В качестве биологически активной пищевой добавки используют пищевую добавку на основе бактерий-эубиотиков или жидкую биомассу бактерий-эубиотиков с титром не менее 10⁹ КОЕ/мл при следующем количественном соотношении компонентов, мас.%: связующее 25,0-40,0; биологически активная пищевая добавка 0,1-7,0; компоненты для улучшения органолептических и питательных свойств продукта остальное до 100%. Обеспечивается получение пищевой биологически активной добавки, а также продуктов с этой добавкой с высокой биологической ценностью. 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к биотехнологии и пищевой промышленности, а именно к технологиям получения пищевых добавок.

Для нормализации микробиоценоза человека и животных широкое распространение получили технологии приготовления препаратов и пищевых добавок на основе живых эубиотиков: бифидобактерий (межд. заявка (WO) N85/03848), МПК⁶ A 23 C 9/12, опубл. 12.09.85), лактобактерий (заявка ЕПВ N0154614, МПК⁶ A 23 C 9/123, опубл. 11.09.85) и колибактерий и т.д.

Недостатком препаратов и пищевых добавок, изготовленных указанными способами, является довольно короткий срок хранения, если они находятся в жидкой форме, или высокая стоимость, если они изготовлены в сухой форме, а также слабая устойчивость к инактивирующим факторам внешней среды.

Известен способ приготовления сухой бактериальной закваски для производства кисломолочных продуктов, предусматривающий термическую обработку молока с содержанием сухих веществ 14-16% и охлаждение его до температуры заквашивания, внесение в молоко штамма ацидофильных культур, культивирование указанного штамма в молоке до (3,7-4,0)· 10⁹ млрд. живых клеток в 1 мл жидкой закваски с последующим замораживанием в течение 10-12 часов и лиофильной сушкой (патент РФ N2002425, МПК⁶ A 23 C 9/12, опубл. 15.11.93).

Бактериальная закваска, приготовленная предлагаемым способом, достаточно хорошо хранится в сухом виде, но лиофильно высушенные продукты чрезвычайно дороги вследствие высоких энергозатрат на сушку.

Известна технология получения порошковой композиции, включающей приготовление наполнителя, содержащего крахмал с остаточной влажностью (2-3)%, который смешивают с лиофильно высушенной кисломолочной культурой рода Bifidobacterium (заявка Японии N63-12594, МПК⁶ A 23 C 9/12, C 12 N 1/20; опубл. 19.03.88).

Известен другой способ приготовления порошкообразного кисломолочного продукта, включающий приготовление лактозы в сухой форме и сухую лиофилизированную биомассу бифидобактерий с последующим смешением компонентов в следующем соотношении, мас. %: лактоза 28,0-57,0 и сухая лиофилизированная биомасса бифидобактерий с титром 8·10¹⁰ кл/г в количестве 43,0-72,0 (патент США N4147773, НКИ 424-93, опубл. 03.04.79).

Известен способ получения кондитерских изделий в виде драже на основе бифидобактерий, включающий приготовление посредством лиофильной сушки бифидобактерий, а также сушку крахмала, гидролизата крахмала или белков с последующим смешением компонентов в определенном соотношении (Заявка Великобритании N2076424, НКИ C 6 F, опубл. 02.12.81).

Недостатком продуктов, приготовленных указанными выше способами, являются высокие энергозатраты на лиофильную сушку кисломолочных культур бифидо- и/или лактобактерий.

Для профилактики многих патологических состояний, обусловленных нарушением эндоэкологии, широкое распространение получили технологии получения препаратов бактерий-эубиотиков на основе энтеросорбентов в сухой форме. В качестве энтеросорбентов используют различные типы активных углей, например карбактин, карболонг, микросорб, полифепан и т.д., природные материалы и их аналоги (кристаллическая микроцеллюлоза, цеолиты, хитозаны, пектины и т.д.), синтетические минеральные сорбенты и другие материалы, которые используются для очищения организма от шлаков, радионуклидов, тяжелых металлов и токсинов. Энтеросорбенты снижают отрицательное воздействие экзо- и эндотоксикозов.

Известен, например, способ получения комплексного бактериального препарата, включающий получение пористого неорганического носителя и иммобилизацию на нем клеток микроорганизмов (заявка ФРГ N3410650, МПК C 12 N 11/14, опубл. 03.10.85). В качестве носителей применяют сталактитовые подложки с двойной структурой пор. Подложки имеют сквозные макропоры, которые делают возможным свободный обмен жидкости и газа из внутренней части носителя в окружающую среду. Размер макропор лежит в пределах величины клеток микроорганизмов.

Известен другой способ получения комплексного фармацевтического препарата, включающего приготовление фармацевтически приемлемого носителя и иммобилизацию на нем микроорганизмов (межд. заявка (WO) N91/09608, МПК A 61 K 35/74, опубл. 11.07.91). Носитель не нарушает жизнеспособности микроорганизмов. В качестве микроорганизмов используют штамм L1a Streptococcus lactis. Препарат предназначен для борьбы с патогенной микрофлорой кишечника человека и животных, вызывающей диарею и другие желудочно-кишечные расстройства.

Однако продукты на основе бактерий-эубиотиков в сухой форме, получаемые с использованием энтеросорбентов, нельзя употреблять длительно, т.к. энтеросорбенты выводят из организма не только шлаки, токсины, но и витамины, гормоны, микроэлементы и другие биологически активные вещества.

Известен способ получения биологически активной пищевой добавки, включающий выращивание микроорганизмов вида Bifidobacterium adolescentis в условиях периодического культивирования в течение 8 часов при 37^oC, внесением в биомассу Lactobacillus acidophilus и продолжением культивирования еще 4 часа с последующим отделением клеток бактерий центрифугированием. Биомассу клеток смешивают с наполнителем (сухая глюкоза) в соотношении 1:15 при комнатной температуре (Заявка на патент РФ N95104491, МПК⁶ C 12 N 1/00, опубл. 20.03.97).

Известен другой способ получения сухого молочного продукта, включающий сушку сгущенного молока при температуре 170-200^oC до массовой влаги 4-10% и смешивание с закваской бифидо- и/или ацидофильных бактерий. Причем смешивание компонентов проводят в два этапа. На первом этапе закваску бактерий смешивают с сухим молоком в соотношении (50-10):1 до получения массовой доли сухих веществ 10-20%, а на втором этапе полученную смесь вводят в оставшуюся часть сухого молока до получения массовой доли сухих веществ 70-80% с последующей досушкой продукта в виброкипящем слое при температуре 50-60^oC до остаточной влажности 4-5% (Авторское свидет. СССР N1762860, МПК⁵ A 23 C 9/12, опубл. 23.09.92). Введение перед сушкой сухого молока, выполняющего функцию защитной среды, в количестве 2-9% от биомассы бактерий обеспечивает улучшение условий сушки бактерий в виброкипящем слое.

Однако при реализации двух приведенных выше технологий возникают значительные потери (на порядок и более) биологической активности (биотитра) продукта в процессе его получения вследствие высокого содержания водорастворимых веществ в наполнителе. Т. е. при смешивании наполнителя с жидкой биомассой бактерий соли, углеводы и другие вещества растворяются и создают в начальный период сушки высокое осмотическое давление в растворе (более 10 мегапаскалей), которое отрицательно воздействует на клетки бактерий, способствует резкому их обезвоживанию, приводящему к коллапсу - разрушению клеточной мембраны.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является способ получения пробиотического препарата на основе культур штаммов пробиотиков медицинского и ветеринарного назначения, полученных в условиях глубинного выращивания, с последующим контактно-сорбционным обезвоживанием. В качестве штаммов используют бактерии Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium globosum, Streptococcus faecium. Микробную суспензию вначале смешивают с наполнителем - мукой злаковых культур в соотношении 1:(1,8-2,0) и формируют гранулы целевого полупродукта. Далее проводят контактно-сорбционное обезвоживание его цеолитом, охлажденным в диапазоне температур от минус 8^oC до минус 12^oC с остаточной влажностью не более 1-2% при массовом соотношении 1: (4-6) соответственно, с последующей досушкой при 0-4^oC в течение 18-24 часов, удалением цеолита и фасовкой готового продукта (Патент РФ N2032736, МПК⁶ C 12 N 1/00, опубл. 10.04.95).

Как указывалось выше, одной из причин потери биологической активности бактерий-эубиотиков при их консервации сушкой наполнителями-сорбентами является их дегидратационная инактивация вследствие необратимого нарушения целостности клеточной оболочки - мембраны. При внесении в биомассу бактерий-эубиотиков носителя-сорбента уменьшается влажность в межклеточном пространстве, повышается отрицательное гидродинамическое давление в капиллярах и, как следствие, возрастает осмотическое давление в межклеточном пространстве. При содержании в составе наполнителя-сорбента значительного количества осмотически активных веществ, например солей, углеводов и т.д., наблюдается резкое падение осмотического давления внутри клеток и коллапс некоторой части или всех клеток из-за потери воды (Э.Г.Тутова, М.С.Идельчик. Консервация микробиологических препаратов и штаммов-продуцентов. М.: НИИТЭХИМ, 1985, с. 5- 9). В способе-прототипе также используется наполнитель-сорбент в виде муки злаковых культур, который содержит значительное количество водорастворимых веществ (частично растворимые углеводы - 70%, белки, минеральные соли и витамины - 11% и другие вещества). При смешивании с жидкой биомассой бактерий они частично растворяются и создают в начальный период сушки дополнительное осмотическое давление в растворе (около 7-10 мегапаскалей и более), которое отрицательно воздействует на клетки бактерий, способствует резкому их обезвоживанию, приводящему к коллапсу - разрушению клеточной мембраны. Кроме того, процесс сушки (обезвоживания) биомассы бактерий осуществляется при комнатной температуре, что способствует усилению растворения веществ в смеси и более быстрому коллапсу бактериальных клеток.

Известна начинка для приготовления кондитерских изделий, например вафель, включающая сахаро-паточно-агаровый сироп, молочный белок в виде порошка, сахарную пудру, гидрогенизированный, дезодорированный и рафинированный безводный растительный жир на нелауриновой основе и воду (Патент РФ N2103875, МПК⁶ A 21 D 13/08, A 23 G 3/00, опубл. 10.02.98).

Известен также состав для начинки (Рецептуры на печенье, галеты и вафли. Министерство пищевой промышленности СССР, ВНИИ кондитерской промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1969, с.374-375), используемой при приготовлении вафель, содержащий, мас.%: Сахарная пудра - 51,81 Гидрожир - 31,95 Порошок какао - 3,45 Ванильная пудра - 0,69 Крошка - 12,10 Однако в вышеприведенных аналогах состав начинок имеет недостаточную биологическую ценность, а также не может быть использован в качестве диетического или профилактического продукта.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является состав для приготовления начинки для кондитерских изделий, содержащий сахарную пудру, гидрожир, порошок какао, ванильную пудру, крошку, ячменную солодовую муку и муку ячменных ростков (Патент РФ N2083117, МПК⁶ A 21 D 13/08, A 23 G 3/00, опубл. 10.07.97) при следующем соотношении компонентов, мас.%: Ячменная солодовая мука - 11,94-13,05 Мука из ячменных ростков - 0,50-0,58 Сахарная пудра - 39,37-40,45
Гидрожир - 31,53-31,59
Порошок какао - 2,86-2,89
Ванильная пудра - 0,68-0,69
Крошка - Остальное
Однако указанная начинка также имеет недостаточную биологическую ценность, а также не может быть использована в качестве диетического или профилактического продукта.

Задачей предлагаемого технического решения является создание такого способа получения пищевой биологически активной добавки на основе бактерий-эубиотиков, который обеспечивал бы более "мягкие" условия контактно-сорбционного обезвоживания (сушки) продукта с использованием пищевых наполнителей-сорбентов, обеспечивающих снижение потерь биологической активности (биотитра) бактерий-эубиотиков, а также приготовление продуктов на основе указанной добавки с более высокой биологической ценностью.

Указанная задача решается тем, что в способе получения биологически активной пищевой добавки в сухой форме, включающем культивирование биомассы бактерий-эубиотиков до получения титра не менее 10⁹ КОЕ/мл, раздельное приготовление двух частей сыпучего наполнителя-сорбента с остаточной влажностью не более 2 мас. %, смешивание первой части наполнителя-сорбента с жидкой биомассой бактерий-эубиотиков с образованием полупродукта в виде гранул или порошка, введение указанного полупродукта в другую часть наполнителя-сорбента и досушивание полученной смеси с последующей фасовкой в тару готовой порошкообразной пищевой добавки или отделением гранул сухой пищевой добавки от второй части наполнителя-сорбента и их фасовки в тару, согласно изобретению первую часть наполнителя-сорбента подбирают или приготавливают с содержанием осмотически активных веществ, обеспечивающих при смешивании с жидкой биомассой бактерий-эубиотиков осмотическое давление раствора не более 3 мегапаскалей (МПа), а смешивание этой части наполнителя-сорбента с биомассой бактерий-эубиотиков осуществляют в соотношении не менее (3:1).

Первую часть наполнителя-сорбента смешивают с дистиллированной водой при комнатной температуре в соотношении не менее 1:4, очищают полученную смесь от осмотически активных веществ методом диализа на мембранном аппарате при этой же температуре и сушат очищенный наполнитель-сорбент до остаточной влажности не менее 2 мас.%.

Первую часть сыпучего наполнителя-сорбента охлаждают до температуры не ниже минус 7^oC, а биомассу бактерий-эубиотиков охлаждают до температуры не ниже 0^oC и смешивают при этой температуре с первой частью сыпучего наполнителя-сорбента.

Смешивание второй части наполнителя-сорбента с порошкообразным или гранулированным полупродуктом и досушивание до влажности не более 5 мас.% осуществляют при температуре не выше 40^oC.

Первая часть наполнителя-сорбента имеет размер частиц или гранул не менее 0,2 мм.

Перед смешиванием с наполнителем-сорбентом в жидкую биомассу бактерий-эубиотиков вводят антиоксиданты, например аскорбиновую кислоту в конечной концентрации не более 0,2 мас.%, или селенит натрия в конечной концентрации не более 1,7·10^-6 мас.%, или смесь указанных выше компонентов в тех же концентрациях.

Указанная задача решается также тем, что начинка для хлебных и кондитерских изделий, включающая связующее, компоненты для улучшения органолептических свойств продукта, биологически активную пищевую добавку, согласно изобретению в качестве биологически активной пищевой добавки включает продукт на основе бактерий-эубиотиков, полученный в соответствии с пп.1-5 настоящей формулы изобретения или жидкую биомассу бактерий-эубиотиков с титром не менее 10⁹ КОЕ/мл при следующем количественном соотношении компонентов, мас. %:
Связующее - 25,0-35,0
Биологически активная пищевая добавка - 0,1-7,0
Компоненты для улучшения органолептических и питательных свойств продукта - остальное
В качестве связующего используют растительный жир, или сливочное масло, или кокосовое масло, а в качестве компонентов для улучшения органолептических и питательных свойств продукта используют муку соевую, сухое коровье или соевое молоко, порошок какао, соль или подсластитель, например сахарозу, или фруктозу, или сорбит.

Как правило, в природных пищевых наполнителях-сорбентах содержится много осмотически активных веществ, которые оказывают отрицательное (губительное) воздействие на живые вегетативные клетки бактерий-эубиотиков. Например, при концентрации сахарозы в растворе 0,1 моль/л осмотическое давление при 30^oC составляет 0,25 мегапаскалей (МПа), а при ее концентрации 4 моль/л осмотическое давление составляет 14,1 МПа.

Бактериальные клетки, например, бифидо- и лактобактерий представляют собой микроскопические осмотические системы, поскольку оболочка у клетки обладает свойствами полупроницаемой мембраны. В бактериальных клетках осмотическое давление колеблется в интервале от 1,0 до 2,0 МПа. Т.е. водный раствор веществ, обеспечивающий указанное осмотическое давление, является изотоническим раствором для бактериальных клеток. При увеличении концентрации растворенных веществ в жидкости, обеспечивающих осмотическое давление выше 2 МПа, возникает осмотическое воздействие, приводящее к уменьшению объема бактериальных клеток вследствие удаления воды из клеток через клеточные мембраны. В растворе с высокой концентрацией водорастворимых веществ (соли, углеводы и др.), создающих осмотическое давление свыше 7-10 МПа, наблюдается резкое падение осмотического давления внутри бактериальных клеток и их коллапс из-за потери воды. При внесении в биомассу бактерий-эубиотиков носителя-сорбента уменьшается влажность в межклеточном пространстве, повышается отрицательное гидродинамическое давление в капиллярах и, как следствие, возрастает осмотическое давление в межклеточном пространстве. Таким образом, в процессе сушки бактерий-эубиотиков пищевыми сорбентами, содержащими осмотически активные вещества, следует учитывать два указанных выше фактора, влияющих отрицательно на биологическую активность изготовляемых пищевых добавок.

В наполнителях-сорбентах, используемых в предлагаемой технологии, водорастворимые осмотически активные вещества (ионы и недиссоциированные молекулы), удаляются или нормируются путем снижения концентрации разбавлением другими компонентами, за счет чего уменьшается инактивация (коллапс) бактериальных клеток.

Исследованиями установлено, что наполнители-сорбенты должны содержать такое количество осмотически активных частиц, которые создают осмотическое давление не более 3 МПа. При этом в процессе обезвоживания биомассы значительно снижается травмирование и гибель бактериальных клеток.

С увеличением размера частиц материала (с уменьшением площади поверхности частиц) скорость растворения (экстрагируемость) веществ, содержащихся в этих частицах, уменьшается. В этой связи приготовление наполнителя-сорбента в виде частиц размером не менее 0,2 мм позволяет значительно снизить растворение содержащихся в нем водорастворимых веществ, вследствие чего обеспечивается уменьшение осмотической активности наполнителя-сорбента.

Растворимость вещества в жидкости, в частности в воде, в основном зависит от температуры, при которой смешивается это вещество с растворителем. При снижении температуры растворимость вещества в растворителе падает. В зависимости от природы вещества при его охлаждении от +100^oC до 0^oC растворимость падает в 4-7 раз. Предлагается охлаждать носитель-сорбент до температуры не ниже минус 7^oC, а жидкую биомассу бактерий охлаждают не ниже 0^oC. При этом обеспечивается снижение осмотической активности наполнителя- сорбента.

Соотношение наполнителя-сорбента с биомассой бактерий-эубиотиков должно быть не менее 3: 1 для того, чтобы снизить влажность смеси до величины не более 20-30 мас.%. При такой влажности смесь хорошо гранулируется или приобретает порошкообразную форму.

Выраженные антиоксидантные свойства аскорбиновой кислоты (витамин C) обусловлены наличием в ее молекуле диенольной группы (-COH=COH-). Аскорбиновая кислота препятствует разрушающему действию молекулярного кислорода, является "ловушкой" свободных радикалов.

Селенит натрия обладает антиоксидантными свойствами и усиливает энергообеспеченность и энергозащиту клеток.

Технология приготовления пищевой добавки в сухой форме на основе бактерий-эубиотиков
Перед приготовлением пищевой добавки проверяют биологическую активность (биотитр) используемых бактерий-эубиотиков, а пищевые наполнители-сорбенты сушат до остаточной влажности не более (1-2) мас.% с одновременным или последовательным прогреванием при температуре (75-80)^oC в течение 40-90 минут в зависимости от вида наполнителя и степени его обсемененности для удаления посторонней микрофлоры.

Пример 1. В питательную среду на основе обезжиренного молока с сухим остатком не менее (10-12)% с добавками автолизата пекарских дрожжей вводят посевную дозу культуры бифидобактерий Bifidobacterium bifidum штамм N791 в количестве (3-5) мас.% с титром 7·10⁷ КОЕ/мл и культивируют в термостате при температуре +37,5^oC в течение 18-24 часов до образования плотного равномерного сгустка. Кислотность полученной биомассы концентрата бифидобактерий находится около 100^oT, а биологический титр клеток составляет (7-9)·10⁹ КОЕ/мл.

Первую часть наполнителя-сорбента подбирают в виде пшеничной крупы с размером частиц 0,2-0,5 мм, содержащую около 70% углеводов и около 11% белков, витаминов и минеральных солей. Пшеничная крупа с таким размером частиц, обладая сорбционными свойствами, оказывает слабое осмотическое воздействие на клетки при смешивании ее с биомассой бактерий-эубиотиков. Величину осмотической активности первой части пищевого наполнителя-сорбента определяют путем смешивания образца этого наполнителя-сорбента с дистиллированной водой и измерения осмотического давления осмометром, которое для данного продукта при комнатной температуре составляет около 0,25 МПа.

Вторая часть пищевого наполнителя-сорбента представляет собой сухое коровье молоко с влажностью (1-2) мас.%.

Первую часть наполнителя-сорбента смешивают с полученной биомассой бифидобактерий Bifidobacterium bifidum штамм N791 в соотношении 4:1 при комнатной температуре, выдерживают смесь при этой же температуре в течение 5-7 часов с получением полупродукта влажностью около 20%. Далее указанный полупродукт смешивают со второй частью пищевого наполнителя-сорбента, т.е. стерильным сухим молоком, в соотношении 1:5 при комнатной температуре с последующей досушкой полученного продукта до влажности 1,5% и фасовкой в герметичную тару. Пищевая добавка имеет биологическую активность 5,0·10⁸ КОЕ/г.

Пример 2. В питательную среду на основе обезжиренного молока с сухим остатком не менее (10-12)% с добавками гидролизата молока, кукурузного экстракта и аскорбиновой кислоты вводят посевную дозу производственной закваски культуры бактерий Bifidobacterium adolescentis штамм МС-42 в количестве 5,0% от объема питательной среды с титром 10⁸ кл/мл. После перемешивания полученной суспензии культивирование клеток осуществляют при температуре +38^oC в ферментере в течение 12 часов до получения концентрата бифидобактерий с биологическим титром (1-3)·10¹⁰ КОЕ/мл и кислотностью до 100^oT с последующим его охлаждением. После получения биомассы в нее вводят аскорбиновую кислоту в конечной концентрации не более 0,2 мас.%.

Первую часть наполнителя-сорбента подбирают в виде смеси сухого коровьего молока и пшеничной крупы с размером частиц не менее 0,2 мм в соотношении 1:2. Поскольку пшеничная крупа с таким размером частиц практически не оказывает осмотического воздействия на клетки при смешивании с биомассой бактерий-эубиотиков, то введение в сухое молоко пшеничной крупы позволяет нормировать (уменьшать) концентрацию в смеси осмотически активных веществ до величины не более 17% (при соотношении компонентов 1:2). Величину осмотической активности первой части пищевого наполнителя-сорбента определяют путем смешивания образца этого наполнителя-сорбента с дистиллированной водой и измерения осмотического давления осмометром, которое для данной смеси веществ при комнатной температуре составляет около 2,5 МПа.

Вторая часть пищевого наполнителя-сорбента представляет собой сухое коровье молоко с влажностью (1-2) мас.%.

Первую часть наполнителя-сорбента и полученную биомассу бифидобактерий Bifidobacterium adolescentis штамм МС-42 охлаждают до 0^oC, смешивают в соотношении 5: 1 и выдерживают несколько часов при этой же температуре с получением полупродукта влажностью 17%. Далее указанный полупродукт смешивают со второй частью пищевого наполнителя-сорбента, т.е. сухим коровьим молоком, в соотношении 1: 6 при температуре плюс 25^oC с последующей досушкой полученного продукта до влажности 1,5% и фасовкой в герметичную тару. Пищевая добавка имеет биологическую активность 2,0·10⁸ КОЕ/г.

Пример 3. В стерильную питательную среду на основе молока с сухим остатком 12-14 мас.% с добавкой лимоннокислого натрия в количестве 0,1-0,3·10^-2 мас. % добавляют закваску культуры Lactobacillus acidophilus штамм 317/402 в количестве 2-5 мас.%, выдерживают в термостате при температуре 38^oC 4-6 часов. Полученный жидкий продукт выдерживают в условиях холодильника +5-8^oC в течение не менее 12-ти часов. Титр бактериальных клеток в жидком продукте составляет (2-4)·10¹⁰ КОЕ/мл.

Первая часть наполнителя-сорбента представляет собой пшеничные диетические отруби (ТУ 9295-001-12422812-95) с размером частиц 0,4-1,5 мм, которые получают путем удаления (просеивания через сито) мелких частиц (менее 0,2-0,4 мм) отрубей. Пшеничные отруби с таким размером частиц практически не оказывают осмотическое воздействие на клетки при смешивании отрубей с биомассой бактерий-эубиотиков. Величину осмотической активности первой части пищевого наполнителя-сорбента определяют путем смешивания образца этого наполнителя-сорбента с дистиллированной водой и измерения осмотического давления осмометром, которое для данного продукта при комнатной температуре составляет около 0,1 МПа.

Вторая часть пищевого наполнителя-сорбента представляет собой сухое соевое молоко с влажностью (1-2) мас.%.

Первую часть наполнителя-сорбента охлаждают до температуры минус 7^oC, а полученную биомассу Lactobacillus acidophilus штамм 317/402 охлаждают до температуры плюс 7^oC с последующим смешиванием указанных компонентов при температуре 0^oC в соотношении 3:1 с получением полупродукта влажностью 15%. Далее указанный полупродукт смешивают со второй частью пищевого наполнителя-сорбента, т. е. сухим соевым молоком, в соотношении 1:7 при температуре плюс 25^oC с последующей выдержкой в течение 5-7 часов и досушкой полученного продукта до влажности 1,5% и фасовкой в герметичную тару. Пищевая добавка имеет биологическую активность 7,5·10⁸ КОЕ/г.

Пример 4. Жидкую биомассу бифидобактерий Bifidobacterium bifidum штамм N791 с титром 9·10⁹ КОЕ/мл, приготовленную по примеру 1, смешивают с жидкой биомассой Lactobacillus acidophilus штамм 317/402 с титром 2·10⁹ КОЕ/мл, приготовленной по примеру 2, в соотношении 2:1. После получения указанной смеси в нее вводят антиоксидант селенит натрия в конечной концентрации не более 1,7·10^-6 мас.%.

Первая часть наполнителя-сорбента представляет собой гранулированный сухой кукурузный крахмал с размером гранул 1,0-1,5 мм, из которого предварительно удалены осмотически активные вещества.

Для этого сухой кукурузный крахмал смешивают с дистиллированной водой в соотношении 1:4, периодически перемешивают и подвергают диализу на мембранном аппарате при комнатной температуре в течение нескольких часов. Очищенный материал отстаивают, осадок сушат и гранулируют до остаточной влажности полученного наполнителя-сорбента не менее 2 мас.%.

Гранулированный крахмал с таким размером частиц практически не оказывает осмотического воздействия на клетки при смешивании с жидкой биомассой бактерий-эубиотиков. Величину осмотической активности первой части пищевого наполнителя-сорбента определяют путем смешивания образца этого наполнителя-сорбента с дистиллированной водой и измерения осмотического давления осмометром, которое для данного продукта при комнатной температуре составляет около 0,5 МПа.

Вторая часть наполнителя-сорбента представляет собой, например, порошкообразную окись алюминия с остаточной влажностью 1 мас.%.

Первую часть гранулированного наполнителя-сорбента охлаждают до минус 4^oC, а полученную смесь биомассы бифидо- и лактобактерий охлаждают до плюс 5^oC и смешивают указанные компоненты в соотношении 4:1 при температуре плюс 5^oC с получением гранулированного полупродукта влажностью 20%. Далее его смешивают при температуре плюс 25^oC со второй частью пищевого наполнителя-сорбента, т.е. порошкообразной окисью алюминия, в соотношении 1:10, выдержкой в течение 10-12 часов с последующим удалением окиси алюминия просеиванием через сито и досушкой полученных гранул продукта до влажности 1,5%. Пищевая добавка имеет биологическую активность 8,0·10⁸ КОЕ/г.

Пример 5. Жидкую биомассу бифидобактерий Bifidobacterium bifidum штамм N791 с титром 7·10⁹ КОЕ/мл, приготовленную по примеру 1, смешивают с биомассой бактерий Bifidobacterium adolescentis штамм МС-42 с титром 2·10¹⁰ КОЕ/мл, приготовленную по примеру 2, в соотношении 1:1. Далее в полученную смесь вводят жидкую биомассу Lactobacillus acidophilus штамм 317/402 с титром 4·10⁹ КОЕ/мл, приготовленную по примеру 3, в соотношении 2.1. После приготовления указанной смеси в нее добавляют аскорбиновую кислоту в конечной концентрации не более 0,2 мас.% и селенит натрия в конечной концентрации не более 1,7·10^-6 мас.%
Первая часть наполнителя-сорбента представляет собой сухое молоко, из которого предварительно удалены осмотически активные вещества. Для этого, если молоко сухое, то его смешивают с дистиллированной водой в соотношении 1: 4 или непосредственно жидкий продукт (коровье молоко) подвергают диализу на мембранном аппарате при комнатной температуре в течение нескольких часов. Очищенный материал сушат стандартным методом распылительной сушки до остаточной влажности полученного наполнителя-сорбента не менее 2 мас.%.

Такое сухое молоко практически не оказывает осмотического воздействия при смешивании с жидкой биомассой бактерий-эубиотиков. Величину осмотической активности первой части пищевого наполнителя-сорбента определяют путем смешивания образца этого наполнителя-сорбента с дистиллированной водой и измерения осмотического давления осмометром, которое для данного продукта при комнатной температуре составляет около 0,1 МПа.

Вторая часть пищевого наполнителя-сорбента представляет собой сухое соевое молоко с влажностью (1-2) мас.%.

Первую часть наполнителя-сорбента и полученную смесь биомассы бифидо- и лактобактерий охлаждают до 0^oC и смешивают указанные компоненты в соотношении 3: 1 при температуре 0^oC с получением полупродукта влажностью 17%. Далее указанный полупродукт смешивают со второй частью пищевого наполнителя-сорбента, т. е. сухим соевым молоком, в соотношении 1:5 при температуре плюс 25^oC и выдержкой в течение 5-7 часов при этой температуре с последующей досушкой полученного продукта до влажности 1,5% и фасовкой в герметичную тару. Пищевая добавка имеет биологическую активность 4,5·10⁸ КОЕ/г.

Контрольный пример 6. Пищевая добавка приготовлена по традиционной технологии, основанной на одно- или двустадийном смешении наполнителя с биомассой бактерий-эубиотиков.

Биомассу концентрата бифидобактерий с биологическим титром 7·10⁹ КОЕ/мл получают в соответствии с примером 1.

В качестве первой части наполнителя-сорбента используют сухое коровье молоко, содержащее около 37,6% молочного сахара, 31,2% жира, 25,6% белков, 5,6% минеральных солей, витаминов и ферментов. Сухое коровье молоко с таким содержанием активных веществ оказывает сильное осмотическое воздействие на клетки при смешивании сухого молока с биомассой бактерий-эубиотиков. Величину осмотической активности первой части пищевого наполнителя-сорбента определяют путем смешивания образца этого наполнителя-сорбента с дистиллированной водой и измерения осмотического давления осмометром, которое для данного продукта при комнатной температуре составляет около 10,0 МПа.

Вторая часть пищевого наполнителя-сорбента также представляет собой сухое коровье молоко с влажностью (1-2) мас.%.

Первую часть наполнителя-сорбента смешивают с полученной биомассой бифидобактерий Bifidobacterium bifidum штамм N791 в соотношении 4:1 при комнатной температуре, выдерживают смесь при этой же температуре в течение 5-7 часов с получением полупродукта влажностью 19%. Далее указанный полупродукт смешивают со второй частью пищевого наполнителя-сорбента, т.е. сухим молоком, в соотношении 1:5 при комнатной температуре с последующей досушкой полученного продукта до влажности 1,5% и фасовкой в герметичную тару. Пищевая добавка имеет биологическую активность 8,0·10⁵ КОЕ/г.

Ниже приведены примеры начинок для хлебных и кондитерских изделий.

Пример 7. Начинка для слоеных хлебцов, мас.%:
Связующее (обезвоженное сливочное масло) - 40
Пищевая добавка на основе бактерий-эубиотиков, приготовленная по примеру 5 - 7
Компоненты для улучшения органолептических и питательных свойств продукта:
Соль - 3
Мука соевая - 17
Молоко сухое соевое или коровье - Остальное
Пример 8. Начинка для тортов или пирожных, мас.%:
Связующее (растительный жир) - 35
Пищевая добавка на основе бактерий-эубиотиков, приготовленная по примеру 2 - 5
Компоненты для улучшения органолептических и питательных свойств продукта:
Сахароза или фруктоза - 35
Мука соевая - 7
Молоко сухое соевое или коровье - Остальное
Пример 9. Начинка для слаксов, мас.%:
Связующее (кокосовое масло) - 25
Жидкий концентрат бактерий-эубиотиков с биотитром 10⁹ КОЕ/мл - 0,1
Компоненты для улучшения органолептических и питательных свойств продукта:
Сорбит - 20
Порошок какао - 3
Мука соевая - 7
Молоко сухое соевое или коровье - Остальное
Пример 10. Технология приготовления начинки для хлебных и кондитерских изделий на основе пищевой добавки, содержащей бактерии-эубиотики
Для приготовления начинки используют смеситель, в который вначале загружают в заданных пропорциях (примеры 6-8) связующее и компоненты для улучшения органолептических свойств продукта. В качестве связующего используют растительный жир, или сливочное масло, или кокосовое масло, а в качестве компонентов для улучшения органолептических и питательных свойств продукта используют муку соевую, сухое коровье и/или соевое молоко, порошок какао, а также соль или подсластитель, например сахарозу, или фруктозу, или сорбит. Смесь тщательно гомогенизируют, а затем вводят биологически активную пищевую добавку на основе бактерий-эубиотиков в количестве, соответствующем примерам 7 - 9 и получаемую в соответствии с примерами 1 - 5 или жидкий концентрат (биомассу) бактерий-эубиотиков с титром не менее 10⁹ КОЕ/мл. Смесь тщательно перемешивают и используют в качестве начинки в хлебных изделиях (слоеные хлебцы, печенье) или кондитерских изделиях (торты, пирожные, вафли). Начинку заключают в сухие, заранее приготовленные перечисленные выше хлебопекарные изделия с влажностью не более 2 - 3%. Готовые изделия используют или хранят при температуре плюс 18^oC в течение двух месяцев.

В конце описания приведены экспериментальные данные по исследованию биологической активности бактерий-эубиотиков в сухих пищевых добавках (табл. 1), хлебных и кондитерских изделиях (табл. 2) после их изготовления и хранения при температуре соответственно плюс 8^oC и плюс 18^oC.

Анализ табл. 1 показывает, что по сравнению с технологией приготовления пищевой добавки по способу-аналогу (прототип) активность бактерий-эубиотиков значительно выше как сразу после изготовления продукта, так и после его хранения в течение 6 месяцев при температуре плюс 6-8^oC.

Анализ табл. 2 показывает, что при изготовлении начинки, содержащей бактерии-эубиотики, с включением ее в хлебные или кондитерские изделия, а также в процессе хранения изделий в течение двух месяцев при температуре плюс 18^oC биологическая активность бактерий-эубиотиков поддерживается на высоком уровне.

Промышленная применимость. Изобретения могут быть использованы в пищевой промышленности, медицине, ветеринарии и биотехнологии.

Формула изобретения

1. Способ получения биологически активной добавки в сухой форме, содержащей бактерии-эубиотики, включающий культивирование биомассы бактерий-эубиотиков до получения титра не менее 10⁹ КОЕ/мл, раздельное приготовление двух частей сыпучего наполнителя-сорбента с остаточной влажностью не более 2 мас. %, смешивание первой части наполнителя-сорбента с жидкой биомассой бактерий-эубиотиков с образованием полупродукта в виде гранул или порошка, введение указанного полупродукта в другую часть наполнителя-сорбента и досушивание полученной смеси с последующей фасовкой в тару готовой порошкообразной пищевой добавки или отделением гранул сухой пищевой добавки от второй части наполнителя-сорбента и их фасовкой в тару, отличающийся тем, что первую часть наполнителя-сорбента подбирают или приготавливают с содержанием осмотически активных веществ, обеспечивающих при смешивании с жидкой биомассой бактерий-эубиотиков осмотическое давление раствора не более 3 МПа, а смешивание этой части наполнителя-сорбента с биомассой бактерий-эубиотиков осуществляют в соотношении не менее 3 : 1.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первую часть наполнителя-сорбента смешивают с дистиллированной водой при комнатной температуре в соотношении не менее 1 : 4, очищают полученную смесь от осмотически активных веществ методом диализа на мембранном аппарате при этой же температуре и сушат очищенный наполнитель-сорбент до остаточной влажности не менее 2 мас.%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что первую часть сыпучего наполнителя-сорбента охлаждают до температуры не ниже минус 7^oС, а биомассу бактерий-эубиотиков охлаждают до температуре не ниже 0^oС и смешивают при этой температуре с первой частью сыпучего наполнителя-сорбента.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что смешивание второй части наполнителя-сорбента с порошкообразным или гранулированным полупродуктом и досушивание до влажности не более 5 мас.% осуществляют при температуре не выше 40^oС.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что первая часть наполнителя-сорбента имеет размер частиц или гранул не менее 0,2 мм.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед смешиванием с наполнителем-сорбентом в жидкую биомассу бактерий-эубиотиков вводят антиоксиданты, например аскорбиновую кислоту в конечной концентрации не более 0,2 мас.%, или селенит натрия в конечной концентрации не более 1,7 · 10^-6 мас.% или смесь указанных выше компонентов в тех же концентрациях.

7. Начинка для хлебных или кондитерских изделий, включающая связующее, компоненты для улучшения органолептических свойств продукта, биологически активную пищевую добавку, отличающаяся тем, что в качестве биологически активной пищевой добавки используют пищевую добавку на основе бактерий-эубиотиков, получаемую в соответствии с пп.1 - 6 формулы изобретения, или жидкую биомассу бактерий-эубиотиков с титром не менее 10⁹ КОЕ/мл при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Связующее - 25,0 - 40,0
Биологически активная пищевая добавка - 0,1 - 7,0
Компоненты для улучшения органолептических и питательных свойств продукта - Остальное
8. Начинка по п.7, отличающаяся тем, что в качестве связующего используют растительный жир, или сливочное масло, или кокосовое масло, а в качестве компонентов для улучшения органолептических и питательных свойств продукта используют муку соевую, сухое коровье или соевое молоко, порошок какао, соль или подсластитель, например сахарозу, или фруктозу, или сорбит.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2