Пищевые ингредиенты и биологически активные добавки в производстве продуктов животного происхождения. Лабораторный практикум. Учебное пособие

белков, продление сроков хранения; 13) технология молочных продуктов – коагуляция молока,

замена сычужного фермента в производстве сыра, модификация

консистенция, рисунок и другие показатели качества готового продукта.

Сычужная коагуляция казеина носит необратимый характер и включает две стадии – ферментативную и коагуляционную.

Порядок выполнения работы

Определение состава и физико-химических показателей молока. В исходном молоке определить массовую долю белка, кальция, титруемую и активную кислотность.

Проведение сычужной коагуляции белков молока. Для этого

0,5 дм3молока нагреть на водяной бане до33-35 °С. При непре-

51

рывном перемешивании добавить 5 см3 раствора с массовой долей сычужного фермента 2,5 %. Молоко оставить в покое. Периодически (примерно через 2-3 мин) проверять образование сгустка.

Полученный сгусток изучить визуально и характеризовать его синеретические свойства. Для этого сгусток тщательно перемешать до однородного состояния. Раздробленный сгусток залить в три центрифужные градуированные пробирки на 10 см3 до метки. Пробирки установить на10 мин на водяную баню при температуре 30-35 °С, после чего центрифугировать в течение30 мин и определить количество выделившейся сыворотки. За окончательный результат принять среднее значение трех пробирок. По полученным результатам рассчитать степень использования белков молока, результаты оформить в виде таблицы.

Таблица

Результаты работы

Визуальная характеристика сгустка

Объем выделившейся сыворотки, см3

Массовая доля белка в сыворотке, %

Массовая доля кальция в сыворотке, %

Титруемая кислотность сыворотки, °Т

Активная кислотность, ед. рН

Степень использования белка

Определение влияния температуры на процесс сычужного свертывания. Для этого установить продолжительность свертывания молока сычужным ферментом при следующих температурах: 10-12; 32-33; 40-41; 58-60 °С. На водяную баню поместить четыре химических стакана, в которые отмерено по 100 см3 подогретого молока одного качества. В стаканы с подготовленным молоком внести раствор сычужного фермента, подогретый до температуры свертывания. Предварительно в молоко внести хлористый кальций из расчета 10-40 г безводной соли на 100 кг молока. Хлористый кальций применяется в виде раствора. Для этого его необходимо растворить в 1,5 дм3 воды, нагреть до температуры 8090 °С и отстоявшийся светлый раствор использовать. В 100 см3 раствора должно содержаться 38-40 г безводной соли.

52

Внесенный раствор сычужного фермента надо быстро перемешать с молоком, после чего оставить в покое до появления на стенках стакана хлопьев образовавшегося сгустка. Продолжительность свертывания отметить по секундомеру. Полученные данные занести в таблицу, по которой строится график зависимости продолжительности свертывания молока от количества внесенного фермента.

Контрольные вопросы

1.Какие ускорители технологических процессов используются в технологии продуктов питания животного происхождения?

2.Что такое ферментный препарат?

3.В каких отраслях пищевой промышленности и для чего используются ферментные препараты?

4.Каков механизм сычужной коагуляции белков молока?

5.Какие факторы влияют на процесс коагуляции белков

молока?

Лабораторная работа № 9.

ПРИМЕНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВОК В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ

ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

(ПК-5, ПК-8, ПКв-4)

Цель работы: ознакомиться с технологией молочных продуктов с применением витамина С, провести количественное определение витамина С в молоке витаминизированном.

Посуда, приборы и материалы: стаканы и колбы кониче-

ские стеклянные термостойкие на 100 и 250 см3; весы технические; баня водяная; термометр спиртовой; пипетки стеклянные на 1, 5 и 10,0 см3; лабораторный гомогенизатор; установка для титрования.

53

Краткие теоретические сведения

Биологически активные добавки(биологически активные добавки к пище) – БАД, БАД к пище (от англ. foodsupplements) – природные или идентичные природным биологически активные вещества, предназначенные для употребления одновременно с пищей или введения в состав пищевых продуктов. В настоящее время их подразделяют на три группы– нутрицевтики, парафармацевтики и пробиотики (эубиотики), каждая из которых включает несколько подгрупп.

Нутрицевтики (дополнительные источники питательных веществ – нутриентов) – биологически активные добавки к пище, применяемые для коррекции химического состава пищи человека, делятся:

1)на источники преимущественно белка и аминокислот;

2)источники преимущественно эссенциальных жирных кислот, липидов и жирорастворимых витаминов: на основе растительных масел и на основе рыбьего жира;

3)источники преимущественно углеводов и сахаров;

4)источники преимущественно водорастворимых витами-

нов;

5)источники преимущественно минеральных веществ (макро- и микроэлементов);

6)источники преимущественно пищевых волокон. Потребление нутрицевтиков в составе пищевого рациона

дает возможность сравнительно легко и достаточно быстро компенсировать дефицитные эссенциальные пищевые вещества и обеспечить удовлетворение физиологических потребностей человека, изменяющихся при его болезни, организовать лечебное питание. Нутрицевтики, способные усилить элементы ферментной защиты клетки, способствуют повышению неспецифической резистентности организма к воздействию на него различных неблагоприятных факторов среды обитания человека. К позитивным эффектам воздействия относятся способность нутрицевтиков связывать и ускорять выведение из организма чужеродных и токсичных веществ, а также возможность направленно изменять обмен - от дельных веществ, например, токсикантов за счет воздействия на

54

ферментные системы метаболизма ксенобиотиков. Рассмотренные эффекты применения нутрицевтиков обеспечивают условия первичной и вторичной профилактики различных алиментарнозависимых заболеваний, к которым относятся ожирение, атеросклероз и другие сердечно-сосудистые заболевания, злокачественные новообразования и иммуннодефицитные состояния (рисунок).

Рисунок. Функциональная роль нутрицевтиков

Например, для поддержания здоровья и работоспособности человека большое значение имеет полноценное снабжение его организма витаминами. Они необходимы для обмена веществ, роста и развития организма, защиты от болезней и неблагоприятных факторов внешней среды, надежного обеспечения всех жизненных функций человека.

Как показывает мировой и отечественный опыт, наиболее эффективным и доступным способом улучшения обеспечения населения витаминами является обогащение ими продуктов питания массового потребления до уровня, соответствующего физиологическим потребностям человека.

55

Разработаны витаминизированные молочные продукты, обогащенные как отдельными витаминами, так и поливитаминными премиксами. Премиксы представляют собой смеси основных необходимых человеческому организму витаминов(С, А, Е, D, В1, В2, В6, В12, РР, фолиевой и пантотеновой кислот, биотина) с сахарозой или лактозой. Соотношение витаминов в премиксах соответствует потребностям в них человека с учетом особенностей структуры питания и обеспеченности витаминами детского и взрослого населения РФ. В рецептурах премиксов все витамины используются в виде специально разработанных водорастворимых форм, стабильность которых высока при технологической обработке (пастеризация, нагревание, интенсивное перемешивание). Это обеспечивает стойкость витаминов в процессе производства и хранения молочных продуктов. Все витамины, включенные в премиксы, полностью идентичны природным и по своей чистоте отвечают требованиям государственной фармакопеи.

Добавление премикса к молоку в рекомендуемой дозе обеспечивает (с учетом технологических потерь) удовлетворение одним стаканом продукта от20 до 100 % среднесуточной потребности человека практически во всех витаминах.

Предложен широкий ассортимент питьевого молока и молочных продуктов, обогащенных витаминами и поливитаминными премиксами. Разработаны технологии и нормативнотехническая документация на эти продукты.

Парафармацевтики (источники веществ, обладающих физиологической активностью) – биологически активные добавки к пище, применяемые для профилактики, вспомогательной терапии и поддержки в физиологических границах функциональной -ак тивности органов и систем организма человека. Они делятся на следующие подгруппы:

1)на растительной основе: сухие и жидкие;

2)на основе переработки животного сырья: мясомолочного сырья и субпродуктов, а также рыбы и морепродуктов.

Парафармацевтики– это минорные компоненты пищи. К ним могут быть отнесены органические кислоты, биофлавоноиды, кофеин, регуляторы пептидов. К группе парафармацевтиков принадлежат также биологически активные добавки, регули-

56

рующие аппетит и способствующие уменьшению энергетической ценности рациона. Основные функции пара фармацевтиков:

1)регуляция микробиоценоза желудочно-кишечного тракта;

2)регуляция нервной деятельности;

3)регуляция (в физиологических границах нормы) функциональной активности органов и систем(секреторной, пищеварительной и др.);

4)адаптогенный эффект.

Специфические эффекты парафармацевтиков:

1)радиопротекторное действие;

2)иммуномодулирующее действие;

3)антиоксидантное действие;

4)повышение резистентности к инфекциям;

5)адаптогенное действие.

Суточная доза парафармацевтика(действующего начала парафармацевтика – для композиции) не должна превышать разовую терапевтическую дозу, определенную при применении этих веществ в качестве лекарственных средств. В отличие от лекарственных средств, эффект парафармацевтиков реализуется путем инициации универсальных механизмов адаптационноприспособительных реакций организма на воздействие раздражителей самой различной природы; действующие начала парафармацевтиков – органические компоненты пищевых и лекарственных растений, продуктов моря, компоненты живых тканей, продукты на основе композиций микроорганизмов(или их синтетические аналоги) – специфически поддерживают или регулируют функции отдельных органов и систем организма человека при отсутствии токсичных и побочных эффектов, а количественные изменения параметров функционирования систем и органов организма лежат в пределах их физиологической нормы. Совокупность перечисленных эффектов обеспечивает организму человека способность адаптироваться к экстремальным условиям. Применение парафармацевтиков является эффективной формой вспомогательной терапии.

Пробиотики – биологически активные добавки к пище, в состав которых входят живые микроорганизмы и(или) их метаболиты, оказывающие нормализующее воздействие на состав и

57

биологическую активность микрофлоры пищеварительного тракта. Они делятся на подгруппы:

1)на основе чистых культур микроорганизмов;

2)пробиотики смешанного состава (с добавлением аминокислот, микроэлементов, моно и дисахаридов и др.).

Эффективность пробиотика зависит от его состава, а также от состояния микробной экологии человека, которая связана с индивидуальными особенностями человека(полом, возрастом), условиями проживания и другими факторами. Источниками про-

delbrueckiisubsp. bulgaricus, L. helveticum, L. fermentum, L. lactis, L. rhamnosus, L. salivarius, L. plantarum, Lactococcus, Leuconostoc, Pediococcus, Propionibacteriumacnes, Saccharomycesboulardii, Streptococcus cremoris, S. lactis, S. salivariussubsp. thermophilus, Clostridiumbutiricum. Микроорганизмы, используемые в качестве пробиотиков, должны иметь высокую скорость роста, колонизационный потенциал (устойчивость к низким рН, желчным кислотам, антимикробным субстанциям) в пищевом тракте, стабильные характеристики клинической и технологической эффективности, четкую физиолого-биохимическую и генетическую маркировку, быть совместимыми с другими микроорганизмами, присутствующими в желудочно-кишечном тракте, и не проявлять побочных эффектов при длительном использовании. Основные функции пробиотиков:

1)ингибирование роста потенциально вредных микроорганизмов в результате продукции антимикробных субстанций, активации иммунокомпетентных клеток;

2)стимуляция роста представителей флоры в результате продукции витаминов и других ростостимулирующих факторов, нейтрализация токсинов и нормализация рН;

3)изменение микробного метаболизма, проявляющееся в повышении или снижении активности ферментов.

Специфические эффекты:

1)антибактериальные свойства;

2)антимутагенные свойства;

58

3)антиканцерогенные свойства;

4)улучшение метаболизма лактозы;

5)снижение уровня сывороточного холестерина;

6)стимуляция иммунной системы.

Порядок выполнения работы

Расчет необходимого количества витамина С для молока пастеризованного витаминизированного в соответствии с зада-

нием преподавателя. При производстве молока пастеризованного витаминизированного витамин С (аскорбиновая кислота или аскорбинат натрия) вносят в охлажденное пастеризованное молоко в дозе 180–210 г на 1 т молока. Предварительно делают водный раствор аскорбиновой кислоты, для чего сухой порошок растворяют в 1-2 дм3 воды и вносят тонкой струёй в пастеризованное молоко при непрерывном перемешивании. Продолжительность перемешивания молока после внесения раствора витамина от15 до 20 мин.

В соответствии с проведенным расчетом приготовить раствор витамина С. Составить 0,25 дм3 нормализованной смеси для производства молока пастеризованного витаминизированного.

Провести гомогенизацию на лабораторном гомогенизаторе. Смесь пастеризовать при (76±2) °С с выдержкой 20 с. В пастеризованное молоко внести раствор витамина С.Молоко охладить до

4-6 °С.

Определение качества готового продукта. Изучить орга-

нолептические показатели, титруемую кислотность, содержание витамина С. Полученные результаты занести в тетрадь в виде таблицы.

59

Определение массовой доли витамина С. Массовую долю витамина С определить по методике с титрованием дихлорфенолиндофенолом. К 50 см3 молока в конической колбе вместимостью 100 см3 добавить 2 см3 раствора уксусной кислоты с массовой долей 17 %. Смесь перемешать и профильтровать через тонкий слой ваты. Из полученного фильтрата в коническую колбу отмерить 10 см3, прибавить к нему 5 см3 уксуснокислого свинца с массовой долей 5 % в растворе уксусной кислоты с массовой долей 5 % (раствор готовят заранее). Смесь перемешать и профильтровать через бумажный фильтр в сухую коническую колбу. К 5 см3 совершенно чистого фильтрата добавить2,5 см3 раствора уксусной кислоты с массовой долей 80 % и титровать из микробюретки или пипетки0,001 моль/дм3 раствором 2,6-дихлор- фенолиндофенола, прибавляя его осторожно, по каплям, до слаборозового окрашивания, не исчезающего в течение 30 с. Массу аскорбиновой кислоты С рассчитать по формуле, мг·%:

С = а·K · 0,0278 · 100,

где а – объем дихлорфенолиндофенола, пошедший на титрование 5 см3 фильтрата, см3;

K – поправочный коэффициент на0,001 моль/дм3 раствор 2,6-дихлорфенолиндофенола.

Контрольные вопросы

1. Биологически активные добавки. Классификация и токсикологическая оценка.

2.Какова функциональная роль БАД?

3.Биологически активные добавки. Нутрицевтики.

4.Биологически активные добавки. Парафармацевтики.

5.Биологически активные добавки. Эубиотики.

60