Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология продуктов функционального питания. Учебное пособие.pdf
71
Упаковки 1-4 – при температуре 8-10 °С;
Упаковки 5-8 – при температуре 25-30 °С;
Упаковки 9-12 – при температуре 45-50 °С.
Отбор проб из упаковок осуществляют в следующие промежутки времени:
Из 1, 5 и 9 упаковок пробу берут сразу, не подвергая ее хранению.
Отбор следующей пробы осуществляют через 24 часа после хранения в соответствующих условиях. В пробе определяют количество
молочнокислых и бифидобактерий путем посева соответствующего
разведения на элективные среды. Также готовят фиксированные мазки
и окрашивают их метиленовым синим.
Отбор второй пробы осуществляют через 72 часа. Третьей пробы – через 7 суток и последней – через 14 дней.
Задание по теме:
1. Приготовить фиксированные окрашенные метиленовым си-
ним препараты кисломолочных продуктов. Найти в препарате бифидобактерии и молочнокислые бактерии различных видов.
2. Провести анализ по определению содержания молочнокислых
бактерий и бифидобактерий в исследуемом продукте при различных
условиях хранения.
3. Определить при каких условиях хранения в продукте макси-
мально сохраняются пробиотические микроорганизмы. Сделать выводы по работе.
Лабораторная работа
Производство напитка функционального питания на основе сока
Цель работы: изучить процесс сквашивания сока смешанной
закваской, содержащей дрожжи и молочнокислые бактерии, с получением продукта функционального питания. Определить, при использовании какого соотношения дрожжи:бактерии напиток имеет наиболее приятные органолептические свойства.
При изготовлении продуктов функционального питания перспективным направлением является использование растительной основы, ферментированной бифидобактериями, лактобациллами, молочнокислыми стрептококками и различными их комбинациями.
72
Создание продуктов на немолочной основе ферментированных
бифидобактериями и молочнокислыми бактериями – это активно развивающееся направление в пищевой промышленности. Введение пробиотических микроорганизмов в продукты питания позволяет в значительной степени улучшить их свойства. Продукты обогащаются молочной кислотой, аминокислотами, витаминами, антиоксидантами и
другими биологически-активными веществами.
Лучшей основой для сквашивания являются овощные (морковный, капустный, свекольный и другие соки, а также их смеси) и слабокислые фруктовые соки и нектары (грушевый, персиковый, абрикосовый соки, нектары и т.п.).
Ход работы
Подготовка закваски. Для сквашивания используют сухие за-
кваски двух видов: закваску хлебопекарных дрожжей и закваску, содержащую молочнокислые бактерии (предпочтительно для сквашивания соков использовать различные штаммы Lactobacillus plantarum).
Закваски можно добавлять в сквашиваемую среду непосредственно.
Но для активации закваски и ускорения процесса сквашивания рекомендуется предварительно развести закваску в стерильном физиологическом растворе (или воде), таким образом, чтобы концентрация
дрожжей в закваске составила не менее 10
бактерий не менее 10
6
КОЕ/см3.
5
КОЕ/см3, а молочнокислых
Проведение процесса сквашивания сока. Перед вскрытием по-
верхность упаковки сока обмывается, протирается, чтобы удалить
грязь, которая может контаминировать продукт. Вскрытие упаковки
производится в асептических условиях. Поверхность упаковки протирается 70 % этиловым спиртом. Край пакета с соком обрабатывают
спиртом с помощью ватного тампона, ножницы фламбируют и отрезают ими край пакета. Быстро, соблюдая правила стерильности, наливают из пакета сок в две стерильные емкости, и закрывают их стерильными пробками. В каждую емкость, соблюдая правила стерильности, вносят по 2 см
закваски (на каждые 200 см
3
дрожжевой суспензии и по 2 см3 бактериальной
3
сока), тщательно перемешивают содер-
жимое, затем емкости закрывают пробками и помещают в термостат с
температурой 30 °С. Одну емкость оставляют в термостате до окончания процесса сквашивания (6-7 часов), а другую используют для отбора проб. Отбор проб проводят каждые 60 минут. В пробах определяют
количество молочнокислых бактерий методом подсчета в фиксиро-
73
ванных мазках, количество дрожжей путем подсчета в камере Горяева
(камера Горяева-Тома), определяют кислотность, и производят посев
разведений продукта в соответствующие среды.
Анализ закваски. После посева, из закваски отбирают небольшое
количество микроорганизмов, готовят фиксированный окрашенный
препарат и микроскопируют. Производят описание мазка.
Определение кислотности продукта. Кислотность продукта вы-
ражают в градусах Тернера. Под градусом Тернера понимают количество см
лизации продукта.
сока и помещают в коническую колбу емкостью 150-200 см
вносят 20 см
3
0,1 Н раствора едкого натра (кали), необходимое для нейтра-
С помощью стерильной пипетки отбирают 10 см
3
дистиллированной воды и 3 капли 1 % спиртового рас-
3
исследуемого
3
, также
твора фенолфталеина. Содержимое колбы тщательно перемешивают и
титруют раствором едкого натра (кали) до появления розового окрашивания, не изменяющегося в течение 1 минуты.
Кислотность продукта равна количеству см
кого натра (кали), пошедшего на нейтрализацию 30 см
3
0,1 Н раствора ед-
3
раствора, ум-
ноженному на 10.
Посев микроорганизмов в элективные среды.
Отбор пробы и приготовление разведения. Отбор пробы, осуще-
ствляется стерильной пипеткой, соблюдая правила стерильности. 10
3
см
исследуемого продукта переносят в стерильную посуду, куда также добавляют 1,0 см
(100 г/дм
3
), содержимое перемешивается. К нейтрализованному образ-
3
стерильного раствора натрия гидрокарбоната
цу продукта добавляется стерильный физиологический раствор (стерильная вода, стерильный буферный раствор) до достижения общего
объема пробы 100 см
первого разведения продукта стерильной пипеткой отбирают 1 см
переносят в пробирку, содержащую 9,0 см
3
, после чего смесь тщательно перемешивают. Из
3
стерильного физиологиче-
3
и
ского раствора, соблюдая правила стерильности. Раствор перемешивают осторожно, набирая и выдувая содержимое из пипетки 5-10 раз.
Получают второе разведение продукта (100 раз). Подобным образом
готовят и последующие разведения.
Определение количества молочнокислых бактерий методом по-
сева в элективные среды. Для определения количества молочнокислых
бактерий в образце 0,2–1 см
3
соответствующего разведения продукта
вносят в пробирку с расплавленной и остуженной до 45 ºС средой
(сусло агар с мелом, капустная среда с мелом и др.), тщательно пере-
74
мешивают и, соблюдая правила стерильности, выливают содержимое
пробирки в стерильную чашку Петри. После застывания агара чашки
переворачивают верх дном и инкубируют при температуре 30–37 ºС в
течение 48–72 ч. Молочнокислые бактерии образуют мелкие белые
или бежевые колонии, вокруг которых наблюдается просветление среды с мелом.
Для определения количества бактерий в образце используют
следующие разведения: для проб отобранных в первые 2 часа сквашивания – 10
-5
, 10-6; для проб отобранных в последующее время – 10-6, 10-7.
Подсчет клеток дрожжей в камере Горяева-Тома. Счетная ка-
мера представляет собой толстое предметное стекло, разделенное бороздками на части (рис. 3). Центральная часть стекла ниже боковых на
0,1 мм и на ней нанесена сетка. Площадь большого квадрата сетки
равна 1/25 мм
2
, площадь малого 1/400 мм2. Каплю исследуемой суспензии наносят на сетку и покрывают шлифованным покровным стеклом. Затем покровное стекло притирают к сторонам камеры путем
смещения его в противоположные стороны несколько раз до появления радужных пятен на боковых гранях стекла.
Рис. 3. Счетная камера Горяева 2-сеточная
Посчитывают количество клеток в 8-10 больших квадратах сет-
ки или в 20 малых. При подсчете учитывают все микробные клетки
лежащие в квадрате сетки, а также клетки, пересекающие верхнюю и
75
правую сторону квадрата. При подсчете количество клеток микроор-
Sh
na
M
⋅
⋅⋅=1000
ганизмов в больших квадратах не должно превышать 20, а в малых – 10,
в противном случае исходную микробную суспензию разводят водой.
Подсчет клеток рекомендуется начинать не раньше, чем через 3-
5 минут после заполнения камеры, чтобы клетки осели и были видны в
одной плоскости. Количество клеток в 1 см
3
исходной суспензии (М)
вычисляют по формуле
,
где а – среднее число клеток в квадрате сетки;
h – глубина камеры (0,1 мм), мм;
S – площадь квадрата сетки, мм
2
;
n – коэффициент разведения суспензии.
Количественный учет микроорганизмов в фиксированных пре-
паратах. Сущность метода заключается в том, что в определенном
объеме исследуемой суспензии подсчитывают количество клеток микроорганизмов непосредственно под микроскопом. Для проведения количественного учета микроорганизмов готовят фиксированный препарат. Для этого определенный объем исследуемого продукта или его
разведения (обычно 0,02-0,05 см
обезжиренное сухое предметное стекло, помещенное на миллиметровую бумагу с очерченной площадью 4 или 6 см
3
) наносят микропипеткой на хорошо
2
. К капле суспензии
добавляют каплю стерильного 0,03 % водного раствора агар-агара,
быстро перемешивают стерильной бактериологической петлей и равномерно распределяют на площади, отмеченной на бумаге. Мазок высушивают на воздухе, фиксируют 20-30 мин 96 % этиловым спиртом
(возможна и термическая фиксация) и окрашивают метиленовой синью в течение 2-5 мин. Затем препарат осторожно промывают в кристаллизаторе с водой. Воду меняют до тех пор, пока после очередного
погружения в нее препарата она останется бесцветной. Готовый препарат высушивают на воздухе.
Подсчет клеток микроорганизмов проводят с иммерсионным
объективом 90х (100х) в квадратах окулярной сетки, которую вставляют в окуляр. Просчитывают 50-100 квадратов сетки (не менее 10
полей зрения) передвигая препарат по диагонали. При отсутствии окулярной сетки можно подсчитывать клетки микроорганизмов на всей
76
площади поля зрения микроскопа. Максимальная, с точки зрения
∑
=
n
a
A
VS
KSA
N
⋅
⋅⋅
=
1
практической целесообразности, точность достигается, когда общее
число подсчитанных клеток составляет 600-1000 единиц.
На основании данных рассчитывают среднее количество клеток
(А) в квадрате сетки (поле зрения)
,
где ∑а – общее число подсчитанных клеток;
п – число просчитанных квадратов сетки (полей зрения).
Для определения наиболее вероятного количества клеток в 1 см
(1 г вещества) изучаемого субстрата необходимо учесть разведение,
объем суспензии, площадь квадрата окулярной сетки (поля зрения) и
площадь мазка.
Площадь квадрата окулярной сетки (поля зрения) определяют с
помощью объективного микрометра, который помещают на столик
микроскопа, на котором проводили подсчет клеток, и измеряют сторону квадрата сетки (или диаметр поля зрения). Зная сторону квадрата
сетки, определяют ее площадь S.
Пересчет количества клеток (N) в квадрате сетки на 1 см
3
сус-
пензии (1 г вещества) проводят по формуле
3
зультаты.
,
где А – среднее количество клеток в квадрате сетки;
S
– площадь мазка (6-108 или 4-108 мкм2), мкм2;
1
К – разведение суспензии (продукта);
S – площадь квадрата сетки (поля зрения), мм
V – объем взятой суспензии, см
3
.
2
;
Задание по теме:
Провести процесс сквашивания сока смешанной закваской.
Изучить применяемую для сквашивания закваску. Оформить ре-
77
В процессе сквашивания отбор проб производится следующим
Ос-
Время
Кислот-
Коли-
ед/см3
Коли-
Количест-
Коли-
образом: 1 проба – непосредственно после внесения закваски, последующие пробы – через 60 мин.
В пробах определяют кислотность, производят подсчет количества молочнокислых бактерий методом подсчета в фиксированных
мазках и количества дрожжей путем подсчета в камере Горяева, и высев соответствующих разведений на элективные среды.
По окончании процесса сквашивания произвести органолептическую оценку полученного продукта. Определить какой из полученных соковых продуктов обладает лучшими органолептическими свойствами.
На занятии 2 проводят подсчет количества выросших колоний
(отдельно для дрожжей и молочнокислых бактерий). Также из наиболее характерных колоний отбирают материал для приготовления фиксированных мазков. Мазки окрашивают по Граму и зарисовывают полученную микрокартину. Дополнительно отбирают материал для окраски из подозрительных и нехарактерных колоний для уточнения результата подсчета и уменьшения погрешности, связанной с возможным инфицированием культуры.
Результаты исследований заносят в таблицу.
По полученным данным необходимо оценить динамику роста
культуры и кислотность продукта. Сделать выводы по проделанной
работе.
нова
продукта
(вид
сока)
инкубации,
мин
ность
образца,
° Т
чество
дрожжей
при
подсчете в
камере
Горяева,
чество
дрожжей,
КОЕ/
см3
во бактерий при
подсчете в
фиксированных
мазках,
3
ед/см
чество
бактерий,
КОЕ/
см3
78
ПРЕБИОТИКИ ИЛИ БИФИДОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ДИСБАКТЕРИОЗОВ
Перспективным направлением для создания препаратов, БАД и
продуктов функционального питания является использование пребиотиков, влияющих на кишечную флору посредством увеличения числа
полезных анаэробных бактерий и уменьшения популяции потенциально патогенных микроорганизмов.
Пребиотик – физиологически функциональный пищевой ингре-
диент в виде вещества или комплекса веществ, обеспечивающий при
систематическом употреблении в пищу человеком в составе пищевых
продуктов благоприятное воздействие на организм человека в результате избирательной стимуляции роста и/или повышения биологической активности нормальной микрофлоры кишечника.
Синбиотик – физиологически функциональный пищевой ин-
гредиент, представляющий собой комбинацию пробиотиков и пребиотиков, в которой пробиотики и пребиотики оказывают взаимно усиливающее воздействие на физиологические функции и процессы обмена
веществ в организме человека.
Список веществ, обладающих пребиотическим действием, достаточно обширен. Приведем основные группы веществ:
• Алифатические спирты: ксилит, сорбит.
• Олигосахариды: мелибиоза, ксилобиоза, раффиноза, лактуло-
за, соевый олигосахарид, фруктоолигосахариды, галактоолигосахариды, изомальтоолигосахарид, гентиолигосахарид.
• Полисахариды: пектины, пуллулан, декстрин, инулин.
• Ферменты: β-галактозидазы микробного генеза, протеазы са-
харомицетов.
• Пептиды: соевые, молочные.
• Аминокислоты: валин, аргинин, глутаминовая кислота.
• Антиоксиданты: витамины А, С, Е, β-каротин, глутатион,
убихинон, соли селена.
• Ненасыщенные жирные кислоты: эйкозапентаеновая кислота.
• Органические кислоты: молочная, пропионовая, уксусная,
лимонная.
• Растительные и микробные экстракты, лецитин, пара-
аминобензойная кислота, лизоцим, пищевые волокна, лактоферрин,
глюконовая кислота, экстракты водорослей и пр.
79
Некоторые спирты, моно- и дисахариды, применяемые
в качестве пребиотиков
Среди известных в настоящее время бифидогенных факторов
наибольшую долю составляют углеводы. Рассмотрим некоторые из
них, наиболее применяемые в пищевой промышленности:
Ксилит – пятиатомный алифатический, а сорбит – шестиатом-
ный алифатический спирты сладкого вкуса. Ксилит получают из кочерыжек кукурузы и шелухи хлопковых семян. В Финляндии ксилит получают из березовой коры. Процесс состоит из двух стадий — гидролиза полисахаридов сырья до образования ксилозы и восстановления
последней до ксилита. Ксилит относится к пятиатомным спиртам и
представляет собой белые кристаллы без запаха, которые хорошо растворимы в воде. Ксилит находит широкое применение как заменитель
сахара.
Сорбит впервые был выделен из ягод рябины (Sorbus – «рябина» по латыни). Наибольшее его количество обнаружено в ягодах рябины и терна (от 0,5 до 10 %), а также боярышнике (4,7–7,6 %), кизиле
(3,6–5,1 %). Он также содержится в морских водорослях, яблоках, абрикосах и других плодах. Сорбит представляет собой бесцветные кристаллы сладкого вкуса, хорошо растворим в воде и спирте. Сорбит
благоприятно влияет на деятельность желудочно-кишечного тракта,
стимулирует выделение желудочного сока, обладает желчегонной активностью и показан при дискинезии гипотонического типа. Пищевой
сорбит находит применение в кондитерской промышленности. Его
используют вместо сахара в печенье, вафлях и других продуктах. Высокая гигроскопичность сорбита, его способность удерживать воду
очень ценятся в кондитерском производстве для сохранения свежести
изделий.
Важной особенностью действия многоатомных спиртов является
их медленное всасывание в кишечнике – в 5 раз меньшее, чем глюкозы. Поэтому в кишечнике они подвергаются микробной ферментации
и способны стимулировать рост бифидобактерий и лактобацилл. Однако при превышении суточной дозы свыше 30 г данные соединения
могут вызывать диарею, повышенное газообразование и прочие неприятные симптомы.
Схожим бифидогенным эффектом обладают также раффиноза и
ксилобиоза. Последний углевод в настоящее время производится в
ряде стран, например в Японии в промышленных масштабах. По-
80
скольку ксилобиоза характеризуется низкой сладостью, низкой точкой
замерзания, способностью удерживать воду и эффективно стимулировать пролиферацию бифидобактерий, японские производители используют ксилобиозу не только как подслащивающее вещество, но и
как добавку к продуктам для сохранения их влажности и свежести,
защиты их от замораживания и как бифидогенный фактор.
Одним из важнейших источников углеводов в естественных условиях, а также при создании питательных сред для бифидобактерий
является лактоза, которая в результате воздействия кишечных и микробных ферментов превращается в глюкозу и галактозу. Считается,
что именно галактоза обладает способностью стимулировать рост бифидобактерий.
Наиболее широко в настоящее время в качестве бифидогенного
фактора применяют синтетический дисахарид лактулозу:
Лактулоза (1,4-β-галактозидофруктоза) была первым искусственно полученным соединением, внедренным в широкую практику в
качестве бифидогенного фактора. Попадая в толстый кишечник, лактулоза способствует приживаемости вводимых извне бифидобактерий
и ацидофильных лактобацилл, а также стимулирует рост естественной
бифидофлоры кишечника. Активация роста бифидобактерий лактулозой, как и многими другими олигосахаридами, проявляется лишь в
толстом кишечнике.
Рассмотрим эффекты, оказываемые лактулозой на организм:
• Лактулоза не всасывается в верхних отделах пищеваритель-
ного тракта доходит в неизменном состоянии до толстого кишечника,
где используется для питания преимущественно бифидобактериями,
ацидофильными и другими молочнокислыми бактериями. В результате метаболизма лактулоза превращается в уксусную, молочную и некоторые другие органические кислоты, которые подкисляют содержимое кишечника и подавляют развитие гнилостной микрофлоры кишечника.
• Показано, что при употреблении взрослыми людьми лактуло-
зы снижается образование индола, скатола, фенола, аммиака и других