Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Разработка биотехнологии овощных ферментированных напитков с использованием бифидокактерий

ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Автореферат диссертации по теме "Разработка биотехнологии овощных ферментированных напитков с использованием бифидокактерий"

РГ6 од

О у ФЕБ 1335

На правах рукописи Андрианова Юлия Александровна

УДК 663.813.03:577.124.23(043.3)

РАЗРАБОТКА БИОТЕХНОЛОГИИ ОВОЩНЫХ

ФЕРМЕНТИРОВАННЫХ НАПИТКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИФИДОБАКТЕРИЙ

Специальность 03.00.23 - Биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 1997

Работа выполнена в Московском Государственном Университете Пищевых производств

Научные руководители: академик МЙА, доктор технических наук,

профессор КАНТЕРЕ В.М. кандидат технических наук ГАВРИЛОВА Н.Н.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Винаров А.Ю, кандидат технических наук Биригой Н.Ю.

Ведущая организация: АО «Биоин»

Защита диссертации состоится 19 февраля 1998 года в '¿О часов на заседании Специализированного Совета К 063.51,04. Московского Государственного Университета пищевых производств.

Просим Вас принять участие в заседании Специализированного Совета или прислать отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, по адресу: 125080, Москва, Волоколамское ш., 11, МГУПП, Ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПП. Автореферат разослан 1993г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, кандидат технических наук

доцент Тихомирова О.И.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Значительная доля болезней органов пищеварения в общем объеме заболеваний, встречающихся в настоящее время, вызывает острую необходимость разработки и поиска новых эффективных средств для профилактики и лечения гастроэнтерологических заболеваний. Известно, что использование фармакологических препаратов в данном случае не всегда является оправданным и эффективным, а в некоторых ситуациях оказывает неблагоприятное действие на организм.

Наиболее естественным способом снижения тяжести течения и лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта является потребление продуктов или препаратов, обогащенных эубиотиками - бифидобактериями и лактобациллами. Применение этих продуктов существенно дополняет рацион диетических, легкоусвояемых продуктов лечебного питания и способствует правильному формированию микрофлоры кишечника.

В связи с тем, что овощи и фрукты в наибольшей степени соответствуют биологическим потребностям организма, представляется актуальным создание на их основе продуктов и напитков, обладающих высоким лечебно-профилактическим действием на здоровый и больной организм. Предварительные исследования показывают, что задача создания такого рода специализированных продуктов может быть решена путем разработки и применения биотехнологии, включающей комплекс физико-технических и микробиологических методов обработки пищевого растительного сырья с целью придания ему новых качеств или усиления имеющихся целебных свойств.

Цель и задачи исследований. Цель работы заключается в разработке биотехнологии напитка, ферментированного с использованием бифидобактерий, на основе овощных соков.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: подбор комплексной закваски, содержащей бифидобактерии и лактобациллы для ферментации морковного и свекольного соков, подбор условий и режимов ферментации; подбор эффективных добавок ростовых факторов бифидобактерий в морковный и свекольный соки; определение основных биохимических характеристик ферментированных соков, антибактериального действия соков, стабилизация и купажирование сброженных соков для получения ферментированных напитков; определение основных показателей напитка, необходимых при обязательной сертификации пищевых продуктов;

разработка технологической схемы производства овощных ферментированных напитков; наработка опытной партии напитков.

Научная новизна. Исследован процесс адаптации бифидобактерий на морковном и свекольном соках. Подобраны оптимальные питательные добавки для эффективного сбраживания бифидобактершши морковного и свекольного соков. Показана способность бифидобактерий снижать уровень нитратов в процессе ферментации овощных соков. Подобрана ассоциация бифидобактерий и ацидофильных лактобацилл для сбраживания морковного и свекольного соков. Показано, что в соках, сброженных ассоциацией бактерий с добавками выбранных ростовых факторов, происходит снижение уровня нитратов и нитритов и эффективный биосинтез витаминов. Разработаны условия и режимы получения морковного йогурта, ферментированного ассоциацией бифидобактерий и лактобацилл. Составлена рецептура ферментированных напитков. Разработана технологическая схема производства овощных ферментированных напитков.

Практическая ценность. В результате проведенных исследований и лабораторной апробации разработана биотехнология морковного и свекольного напитков, ферментированных бифидобактериями и ацидофильными лактобацшшами. Разработан и утвержден комплект научно-технической документации на организацию производства. На оба напитка получены сертификаты соответствия. Показана эффективность применения ферментированных напитков.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано три печатные работы.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 118 страницах машинописного текста, содержит 6 графиков, 1 рисунок и 53 таблицы. Список литературы включает 115 наименований. Работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, включающей главу о материалах и методах, выводов, списка использованной литературы, приложений.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве объекта исследований использовалось растительное сырье, выращиваемое и широко распространенное на территории нашей страны - морковь посевная и свекла столовая.

В работе использовались штаммы бифидобактерий, входящие в состав препарата «Бифидумбактерин сухой», который представляет собой лиофипьно высушенную в среде культивирования микробную массу живых антагонистически активных штаммов

среде культивирования микробную массу живых антагонистически активных штаммов Bifidobacterium bifidum Ml, 791 или ЛВА-3 и штамм Lactobacillus acidophilus б, выделенный с груди кормящей матери в 1994 году сотрудниками лаборатории разработки новых продуктов питания АМН РФ (г. Алма-Ата)

Анализ сырья, компонентов соков проводили в соответствии со следующими общепринятыми методами и их модификациями:

• восстановление свойств лиофильно высушенных культур проводили с помощью 2-3 пассажей на автоклавированное обезжиренное молоко;

• определение содержания сухих веществ методом высушивания до постоянной массы;

• определение рН на йонометре универсальном ЭВ-74;

• определение титруемой кислотности потенциометрически по ГОСТ 6687.4-86;

• определение содержания редуцирующих веществ йодометрическим методом;

• определение содержания нитратов с помощью прибора «Нитратомер-НМ 002» методом прямой потенциометрии;

• определение содержания нитритов по методу Грисса; « определение аминного азота медным способом;

• определение общего азота по методу Несслера;

• определение аминокислотного состава методом хроматографии на колонке;

• определение тяжелых металлов методом переменнотоковой полярографии;

• определение содержания пестицидов методом газо-жидкостной хроматографии;

• определение суммы органических кислот методом ионообменной хроматографии;

• определение содержания крахмала по Н.И.Проскурнякову и А.Н.Кожевниковой;

• определение содержания клетчатки гидролитическим методом;

• содержание витамина С по методу И.К.Мурри;

• определение содержания p-каротина спектрофотометрически;

• содержание витаминов Bi и Bi микробиологическими методами;

• содержание минеральных веществ полярографически;

• сумму Сахаров, количество моносахаридов, дисахаридов, глюкозы, фруктозы и сахарозы, а также уксусной, муравьиной и янтарной кислот энзиматически с помощью тест-наборов фирмы «Boehringer Mannheim».

Все опыты проводились не менее, чем в трех повторностях. Обработку экспериментальных данных проводили с использованием методов математической статистики. (Грачев, 1979)

З.РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Исследование режимов Ферментации бифидобактериями морковного и свекольного соков

3.1.1. Исследование процесса адаптации бифидобактерий на овощных соках.

Для адаптации на морковном и свекольном соках был использован штамм бифидобактерий, характеристики которого соответствовали требованиям, предъявляемым к стартовым культурам, за исключением способности сбраживать морковный и свекольный соки.

Регламентом для производства сброженных овощных соков установлены величины рН и кислотности, которых необходимо придерживаться в данной технологии: при длительности сбраживания 10-20 часов кислотность в пересчете на яблочную кислоту должна быть не менее 0,5%, величина рН не более 4,4. (Самсонова, 1989)

Для того, чтобы определить способность бифидобактерий сбраживать морковный и свекольный соки до регламентируемых значений, их засевали суточной закваской бифидобактерий в количестве 5, 10, 15%. Сбраживание велось при температуре 37°С.

Как показали эксперименты, ни одна из предложенных посевных доз закваски В.ЬуМит яр. не может быть использована для сбраживания морковного и свекольного соков. Регламентируемые значения рН и кислотности не достигаются спустя 50 часов ферментации даже при посевной дозе 15%.

Независимо от посевной дозы оба сока приобретали к 20-му часу сбраживания кисловатый овощной запах и вкус, а к 50-му часу становились неприятно кислыми и даже в отдельных случаях со слегка горьковатым привкусом.

Для исследования влияния возраста закваски В.Ы/Шт $р. на основные характеристики ферментированных соков использовались односуточная и двухсуточная закваски в количестве 10% (см. таблицы 1 и 2). В соках, засеянных односуточной закваской, бифидобактерии быстрее накапливали кислоту, быстрее и в более полной мере потреблялись редуцирующие вещества, поэтому для дальнейших исследований была выбрана односуточная закваска.

Для изучения влияния концентрации сухих веществ на рост бифидобактерий использовались морковные соки с содержанием сухих веществ 6% и 8% и свекольные соки с содержанием 8% и 10% сухих веществ.

В процессе ферментации значительных различий в показателях рН и кислотности в соках с разным содержанием сухих веществ не наблюдалось, но наибольший уровень кислотности достигался в соках с содержанием сухих веществ 8% в морковном и 10% СВ в свекольном.

Таблица 1.

Зависимость основных показателей ферментации морковного сока культурой В. Ы/1Лт от возраста закваски

Время, Возраст рн в соке с Кислот ность, % Редуци рующие

час закваски я.к. в соке с веще ства, %

6%СВ 8% СВ 6% СВ 8% СВ 6% СВ 8% СВ

Исходи 6,10 6,02 0,05 0,06 2,37 2,95

ый сок

0 1-суточная 5,86 5,81 0,09 0,09 2,37 2,95

2-суточная 5,54 5,55 0,09 0,08 2,37 2,95

5 1-суточная 5,31 5,25 0,10 0,11 2,14 2,35

2-суточная 5,48 5,50 0,09 0,09 2,27 2,55

20 1-суточная 4,62 4,58 0,20 0,21 1,93 1,95

2-суточная 5,20 5,19 0,12 0,13 2,15 2,19

25 1-суточная 4,60 4,49 0,23 0,25 1,81 1,90

2-суточная 4,53 4,55 0,15 0,19 2,05 2,08

40 1-суточная 4,43 4,41 0,28 0,29 1,73 1,87

2-суточная 4,50 4,48 0,19 0,21 2,00 2,03

50 1-суточная 4,40 4,39 0,31 0,31 1,68 1,80

2-суточная 4,41 4,38 0,25 0,27 1,98 2,00

Таблица 2.

Зависимость основных показателей ферментации свекольного сока культурой В.Ы/}Лт от возраста закваски

Время, Возраст рН в соке с Кислот ность, % Редуци рующие

час закваски я.к. в соке с веще ства, %

8%СВ 10% СВ 8% СВ 10% СВ 8% СВ 10% СВ

Исходи 6,66 6,61 0,07 0,07 1,74 2,17

ый сок

0 1-суточная 6,53 6,50 0,09 0,10 1,74 2,17

2-суточная 6,45 6,40 0,09 0,09 1,74 2,17

5 1-суточная 6,05 6,00 0,12 0,13 1,70 2,11

2-суточная 5,85 5,80 0,09 0,10 1,73 2,14

20 1-суточная 5,05 4,91 0,21 0,22 1,66 2,04

2-суточная 5,23 5,15 0,19 0,20 1,69 2,06

25 1-суточная 4,90 4,80 0,23 0,25 1,63 1,91

2-суточная 5,75 5,10 0,21 0,22 1,67 1,94

40 1-суточная 4,56 4,50 0,29 0,30 1,60 1,81

2-суточная 4,95 4,84 0,27 0,28 1,64 1,86

50 1-суточная 4,41 4,35 0,33 0,35 1,58 1,78

2-суточная 4,81 4,79 0,31 0,33 1,60 1,82

Потребление редуцирующих веществ за 50 часов ферментации идет в морковном соке с содержанием сухих веществ 8% и в свекольном соке с содержанием сухих веществ

¡0% примерно в 2 раза эффективнее по сравнению с другими соками, использованными в эксперименте, поэтому в дальнейшем для ферментации овощных соков использовались морковный сок с содержанием сухих веществ 8% и свекольный сок с содержанием 10% СВ.

3.1.2. Оценка влияния ростовых факторов бифидобактерий на процесс ферментации

Для повышения эффективности ферментации в соки вносились 14 различных факторов роста бифидобактерий в разных количествах при посевной дозе бифидобактерий 5%. (см. таб. 3 и 4). Выбор оптимального ростового фактора вели на основе анализа значений рН и кислотности в сброженных соках.

За 20 часов ферментации морковного и свекольного соков наибольшие значения кислотности были достигнуты при добавлении в оба сока дрожжевого автолизата и дрожжевого экстракта, а также молочной сыворотки в морковный и лейцина в свекольный сок. Однако с добавлением дрожжевого автолизата и дрожжевого экстракта соки приобрели неприятный дрожжевой вкус и запах и непривлекательный цвет. Поэтому оптимальными добавками в морковный сок была выбрана молочная сыворотка в количестве 1%, в свекольный сок - аминокислота лейцин в количестве 1%.

Основные характеристики соков, ферментированных с этими добавками, соответствовали регламентируемым. В морковном соке с добавлением молочной сыворотки (1%) спустя 15 часов ферментации кислотность достигала в пересчете на яблочную кислоту 0,51% при рН 3,85. За 20 часов ферментации свекольного сока, сброженном с внесением лейцина (1%), кислотность соответствовала 0,53% в пересчете на яблочную кислоту при рН 3,6. Соки соответственно светло-оранжевого и малинового цвета приобретали приятный кислый вкус и кисло-овощной запах.

Отмечено, что в процессе ферментации наибольшему накоплению кислотности способствовали также добавки в морковный сок сорбита в количестве 0,5% и аминокислоты аланина (1%), а в свекольный сок - молочной сыворотки (1%) и лактозы (1%), однако технологические показатели кислотности не достигались.

3.1.3. Потребление нитратов закваской бифидобактерий

Для исследования изменения уровня нитратов в ферментированных без добавок ростовых факторов соках использовались посевные дозы 5,10 и 15%.

С увеличением посевной дозы растет процент потребления нитратов бифидобактериями. Увеличение количества закваски с 5% до 10% слабо сказывается на снижении уровня нитратов, но при посевной дозе 15% эта разница заметна. В процессе сбраживания морковного и свекольного соков закваской в количестве 5% и более происходит снижение уровня нитратов более чем на 50%.

Таблица 3.

Влияние ростовых факторов на кислотообразующую способность бифидобаетерий при ферментации свекольного сока

Ростовые Добавляемое Длительность сбраживания, час

факторы количество, 0 15 20

% рн кислотность, рН кислотность, рн кислотность,

% я. к, % я к. % я.к.

1. Лейцин 0,5 4,5 0,17 3,85 0,32 3,85 0,44

1,0 4,8 0,23 3,70 0,43 3,60 0,53

2. Дрожжевой экстракт 0,5 4,9 0,17 3,85 0,41 3,75 0,52

1,0 5,5 0,22 3,65 0,48 3,40 0,60

3. Автолизат дрожжевой 0,5 5,4 0,16 4,20 0,40 3,65 0,56

1,0 5,0 0,15 4,10 0,40 4,00 0,49

4. Сахароза 1,0 4,8 0,15 3,90 0,33 3,60 0,40

2,0 4,7 0,13 4,20 0,27 3,80 0,34

5. Сорбит 0,5 5,1 0,09 4,00 0,30 3,80 0,31

1,0 4,5 0,14 4,20 0,26 4,10 0,41

6. Лактоза 0,5 5,0 0,14 4,10 0,25 3,80 0,33

1,0 5,9 0,07 4,00 0,36 4,00 0,42

7. Молочная сыворотка 0,5 4,6 0,11 3,90 0,35 3,70 0,38

1,0 5,4 0,16 3,90 0,39 3,80 0,42

8. Биотин 0,5 5,3 0,Ю 4,30 0,29 3,70 0,39

1,0 5,3 0,11 4,00 0,30 3,50 0,40

9. Пантотеновая кислота 0,5 4,6 0,15 4,10 0,35 3,80 0,39

1,0 4,7 0,16 4,40 0,40 3,80 0,41

10. Рибофлавин 0,5 5,0 0,14 4,00 0,34 3,80 0,38

1,0 5,0 0,14 4,00 0,39 3,95 0,41

11. Обезжиренная соя 0,5 5,1 0,09 3,90 0,40 3,50 0,41

1,0 5,0 0,09 3,80 0,38 3,40 0,40

12. Экстракт картофеля 0,5 5,0 0,11 4,20 0,30 3,70 0,35

1,0 4,9 0,12 4,10 0,31 3,20 0,39

13. Тростниковый сахар 0.5 5,4 0,10 4,10 0,28 3,90 0,33

1,0 5,3 0,11 4,00 0,25 3,70 0,37

14. Кукурузный экстракт 0,5 5,5 0,13 3,90 0,28 3,70 0,38

1,0 5,5 0,12 3,80 0,34 3,40 0,40

Таблица 4.

Влияние ростовых факторов на кислотообразующую способность бифидобактерий при ферментации морковного сока

Ростовые факторы Добавляемое количество, % Длительность сбраживания, час

0 15 20

рН кислотность, % я.к. рН кислотность, %я.к. рН кислотность, % я.к.

1. Алании 0,5 5,0 0,15 3,80 0,39 3,80 0,41

1,0 5,0 0,17 3,85 0,44 3,85 0,48

2. Дрожжевой экстракт 0,5 4,6 0,13 3,60 0,50 3,50 0,56

1,0 4,4 0,13 3,75 0,48 3,70 0,58

3. Автолизат дрожжевой 0,5 4,9 0,17 3,50 0,48 3,25 0,58

1,0 4,6 0,17 3,70 0,53 3,70 0,66

4. Сахароза 1,0 5,3 0,10 4,25 0,40 3,90 0,46

2,0 4,8 0,09 4,70 0,22 3,90 0,30

5. Сорбш- 0,5 5,0 0,14 3,90 0,41 3,90 0,47

1,0 5,3 0,12 4,20 0,39 3,95 0,42

6. Лактоза 0,5 4,8 0,15 4,20 0,33 4,15 0,39

1,0 5,5 0,12 4,20 0,34 4,00 0,35

7. Молочная сыворотка 0,5 5,8 0,17 4,50 0,29 4,40 0,33

1,0 4,9 0,20 3,85 0,51 3,80 0,56

8. Биотин 0,5 5,0 0,09 4,20 0,35 3,90 0,41

1,0 5,2 0,08 4,30 0,38 3,70 0,45

9. Пантотеновая кислота 0,5 4,9 0,12 4,50 0,28 3,80 0,39

1,0 4,8 0,12 4,40 0,30 3,90 0,40

10. Рибофлавин 0,5 ' 5,2 0,10 4,40 0,31 3,90 0,40

1,0 5,3 0,11 4,10 0,33 3,50 0,41

11. Обезжиренная соя 0,5 5,4 0,11 4,20 0,40 4,00 0,46

1,0 5,5 0,09 4,00 0,41 3,70 0,45

12. Экстракт картофеля 0,5 5,0 0,10 4,50 0,37 4,10 0,41

1,0 5,2 0,12 4,30 0,39 3,80 0,45

13. Тростниковый сахар 0.5 5,4 0,10 4,20 0,25 3,95 0.38

1,0 5,3 0,90 4,10 0,27 3,70 0,40

14. Кукурузный экстракт 0,5 5,4 0,13 4,40 0,29 3,50 0,40

1,0 5,4 0,13 4,40 0,32 3,40 0,42

сбраживания морковного и свекольного соков закваской в количестве 5% и более происходит снижение уровня нитратов более чем на 50%.

3.2. Получение овощных полупродуктов, ферментированных бифидобактериями и лактобациллами

Анализируя литературные данные по эффективности использования комплексной закваски бифидобактерий и ацидофильных лактобацилл, в качестве второй культуры было предложено использовать сильный кислотообразователь Lactobacillus acidophilus. Бифидобактерии вырабатывают Ц+)-молочную кислоту и большое количество уксусной кислоты, L.acidophilus uim.6 образует L(+)- и D(-)-молочную кислоту примерно в равных количествах, и сброженный продукт обладает приятным вкусом и запахом (см. табл. 5). Оба штамма потребляют преимущественно моносахариды.

Таблица 5.

Типы молочной кислоты, вырабатываемые штаммами при культивировании на морковном соке, (%)

L.acidophilus шт. 6 B.bifldum sp.

1-(+)-молочная кислота 0,47 0,52

0(-)-молочная кислота 0,49 0

DL-молочная кислота 0,96 0,52

Уксусная кислота 0,01 0,98

Оптимальные температуры роста этих бактерий совпадают, поэтому ассоциацию бактерий культивировали при температуре 37°С.

3.2.1. Подбор соотношения культур в ассоциации Овощные соки засевали заквасками, составленными из В.Ы^ит ¡р. и Ь.асШорЫ1ш б в соотношениях 4:1, 1:1 и 1:4. Соки ферментировались 24 часа с использованием суточных заквасок в количестве 5%. Показано, что при соотношении штаммов 1:1 остаточное содержание редуцирующих веществ наименьшее, а рН и кислотность достигают в морковном соке значений 4,45 и 0,38% в пересчете на яблочную кислоту (см. таб. 6), в свекольном соке - рН 4,6 и 0,34% по яблочной кислоте (см. таб. 7).

Таблица 6.

Влияние соотношения культур в закваске на характеристики __ферментированного морковного сока

Соотношение культур рН Кислотность, % я.к. Редуцирующие вещества, %

Исходный сок 6,10 0,05 2,86

4:1 4,55 0,23 2,12

1:1 4,45 0,38 1,97

1:4 4,20 0,52 2,02

При соотношении 1:4 соки имеют более низкие значения рН и высокую кислотность, однако микроскопические исследования показали, что в данном случае бифидобактерии развиваются слабо. При соотношении 4:1 соки сбраживаются очень медленно и уровень кислотности спустя 24 часа слишком низкий.

Таблица 7.

Влияние соотношения культур В.Ы/1с1ит и Ь.а^орШш в закваске на характеристики ферментированного свекольного сока

Соотношение культур рН Кислотность, % я.к. Редуцирующие вещества, %

Исходный сок 6,60 0,07 2,17

4:1 4,82 0,19 1,94

1:1 4,60 0,34 1,82

1:4 4,35 0,48 1,91

3.2.2. Адаптация ассоциации бактерий на овощных соках Адаптацию проводили по методике, описанной в патенте ФРГ №20010874. Характеристики адаптированных 20-часовых заквасок представлены в таблице 8.

Таблица 8.

Характеристики адаптированных заквасок для морковного и свекольного соков

Морковный сок Свекольный сок

рн кислотность в пересчете на яблочную кислоту, % рн кислотность в пересчете на яблочную кислоту, %

4,30 0,55 4,45 0,47

Полученные закваски использовались в дальнейшем в качестве стартерных культур для заквашивания овощных соков.

3.2.3. Выбор посевной дозы и длительности ферментации Эффективность ферментации исследовали путем заквашивания морковного и свекольного соков адаптированной закваской в количестве 5 и 10% к объему. Результаты, полученные в процессе ферментации, представлены в таблицах 9 и 10.

Для ферментации морковного и свекольного соков закваску в количестве 5% использовать неэффективно, т.к. технологические параметры рН среды достигаются лишь спустя 30 часов, и уровень кислотности достаточно низок. Используя для заквашивания соков посевную дозу 10%, длительность сбраживания морковного сока 15 часов, за это время кислотность составляет 0,56% в пересчете на яблочную кислоту при рН 4,20. Значения, необходимые для получения на основе ферментированного свекольного сока стойкого качественного напитка достигаются спустя 20 часов также при посевной дозе 10%: при рН 4,32 и кислотности в пересчете на яблочную кислоту

0,50%. Сброженные овощные соки приобретали мягкий кисловатый вкус, свекольный сок имел подслащенный привкус и приятный запах.

Таблица 9.

Влияние посевной дозы закваски на характеристики свекольного сока

Время, час Посевная доза, % рН Редуцирующие вещества, %

Исходный сок 6,61 2,17

0 5 6,05 2,17

5 5,80 2,11

10 5,56 1,99

15 5,31 1,93

20 5,02 1,87

30 4,61 1.85

50 4,15 1,84

0 10 5,85 2,17

5 5,15 2,09

10 4,78 1,94

15 4,45 1,88

20 4,32 1,80

30 4,20 1,79

50 3,95 1,75

Таблица 10.

Влияние посевной дозы закваски на характеристики морковного сока

Время, час Посевная доза, % РН Редуцирующие вещества,

%

Исходный сок 6,10 2,86

0 5 6,00 2,86

5 5,44 2,59

10 5,11 2,30

15 4,88 2,19

24 4,60 1,97

30 4,41 1,83

48 4,20 1,71

0 10 5,59 2,86

5 4,74 2,45

10 4,41 2,89

15 4,20 2,08

24 4,00 1,83

30 3,96 1,70

48 3,89 1,62

За 50 часов ферментации при посевной дозе 10% редуцирующие вещества в морковном соке потребляются на 43,3%, в свекольном - на 19,3%. Снижение посевной дозы до 5% приводит к тому, что редуцирующие вещества потребляются несколько хуже: на 40,2% в морковном и на 15,2% в свекольном. Потребление редуцирующих веществ ассоциацией бактерий идет эффективнее, чем одними бифидобахтериями.

Свекольный сок труднее поддается сбраживанию из-за высокого содержания сахарозы (см. график 11)

График 11. Изменение кислотности соков от времени ферментации

0 6 10 15 24 30 48

время, час

— кислотность морковного сока, засеянного ассоциацией бактерий при посевной дозе 5%

■ кислотность морковного сока, засеянного ассоциацией бактерий при посевной дозе 10%

■ кислотность свекольного сока, засеянного ассоциацией бактерий при посевной дозе 5% кислотность свекольного сока, засеянного ассоциацией бактерий при посевной дозе10%

3.2.4. Влияние добавки ростовых факторов на процесс ферментации соков ассоциацией бактерий

В качестве добавок вносились ростовые факторы бифидобактерий, наилучшие характеристики которых были отмечены в п. 3.1.2. Для морковного сока это молочная сыворотка (1%), аминокислота аланин (1%), сорбит (0,5%), для свекольного сока -лейцин (1%), молочная сыворотка (1%) и лактоза (1%). Соки засевали закваской в количестве 5% от объема.

Как видно из таблиц 12 и 13, технологические показатели были достигнуты спустя 10 часов сбраживания морковного и свекольного соков. Ферментированный свекольный сок имел лучшие характеристики при добавлении молочной сыворотки (1%), в этом случае кислотность достигла значения 0,51% в пересчете на яблочную кислоту при рН 4,2. По результатам эксперимента наиболее эффективно добавление в морковный сок сорбита (0,5%), благодаря чему кислотность составила 0,54% в пересчете на яблочную кислоту при рН 4,2.

Также способствует активному кислотообразованию добавление в морковный сок перед ферментацией молочной сыворотки - общая кислотность в пересчете на яблочную кислоту составляет 0,49% при рН 3,9. Добавление в свекольный сок лейцина и лактозы практически не влияет на процесс кислотообразования.

Органолептические характеристики соков, полученных с добавлением факторов роста, практически не отличались от характеристик обычно сброженных соков.

Таблица12.

Влияние ростовых факторов бифидобактерий на ферментацию морковного сока ассоциацией культур

Ростовые Дрбавля Длительность сбраживания, час

факторы емое 0 5 10 15 20

кол-во, % рН кислотность, % я к. рн кислотность, %я.к. рН кислотность, % я к. рн кислотность, % я,к. рН кислотность, % я к.

молочная

сыворотка 1,0 4,45 0,29 4,25 0,36 3,90 0,49 3,70 0,77 3,60 0,79

аланин 1,0 5,00 0,24 4,70 0,38 4,50 0,43 4,20 0,78 3,75 0,81

сорбит 0,5 4,80 0,23 4,50 0,41 4,20 0,54 3,85 0,72 3,60 0,72

Таблица 13.

Влияние ростовых факторов бифидобактерий на ферментацию свекольного сока ассоциацией культур

Ростовые Добавля Длительность сбраживания, час

факторы емое 0 5 10 15 20

кол-во,% рн кислотность, % я. к. рН кислотность, % я. к. рн кислотность, % я. к. рН кислотность, %я.к. рН кислотность, % я к.

молочная

сыворотка 1,0 4,75 0,34 4,20 0,48 4,20 0,51 4,15 0,52 3,70 0,77

лейцин 1,0 5,20 0,28 4,80 0,30 4,55 0,33 4,40 0,37 4,35 0,38

лактоза 1,0 4,55 0,28 4,50 0,29 4,40 0,29 4,40 0,32 4,35 0,34

Ферментированные соки приобретали к 10 часу приятный кисловато-овощной вкус и запах.

3.2.5. Влияние добавки обрата в морковный сок на процесс ферментации

Морковно-молочную смесь засевали адаптированной закваской в количестве 5%.

Для эксперимента использовали три соотношения обрата и морковного сока: 1:1, 1:2 и

2:1 и ферментировали 24 часа. Результаты представлены в таблице 14.

Таблица 14.

Изменение характеристик ферментации от соотношения обрата и морковного сока

Время, час Соотношение обрата и морковног о сока

1:2 1:1 2:1

рН кислотность, % я.к. рН кислотность, % я.к. рН кислотность, % я.к.

0 6,26 0,14 6,25 0,13 6,23 0,12

5 5,45 0,21 5,40 0Д2 5,3В 0,27

10 5,10 0,38 5,00 0,40 4,90 0,43

15 4,40 0,52 4,35 0,55 4,29 0,58

20 4,31 0,75 4,30 0,80 4,19 0,85

24 4,22 0,83 4,18 0,88 4,05 0,93

Во всех вариантах технологические показатели были достигнуты на 15-ом часу ферментации: уровень кислотности достигал 0,52-0,58% в пересчете на яблочную кислоту при значении рН 4,3-4,4.

При соотношениях обрата и морковного сока 1:2 и 1:1 полученный спустя 15 часов йогурт обладал приятным слабокислым вкусом и запахом. Неприятный кислый вкус и запах напитка наблюдался только при преобладании в среде обрата. Далее для отработки режимов получения морковного йогурта использовалось соотношение морковного сока и обрата 1:1, т.к. в этом случае напиток был по своему внешнему виду и консистенции более похож на йогурт.

Исследования эффективной посевной дозы для ферментации морковного йогурта (см. табл. 15) показывают, что в данном случае для сбраживания могут использоваться все предложенные количества вносимой закваски: 3, 5 и 10%. Увеличение посевной дозы до 10% ускоряет процесс ферментации, в результате чего его длительность сокращается до 10 часов. Используя посевную дозу 3%, сбраживание морковно-молочной смеси до регламентируемых показателей затянется до 24 часов.

Таблица 15.

Влияние посевной дозы на основные характеристики ферментированного

напитка

Время Посевная доза

3% 5% 10%

рН кислотность, % я.к. рН кислотность, % я.к. рН кислотность, % я.к.

0 . 6,28 0,12 6,25 0,13 6,10 0,12

10 5,20 0,30 5,00 0,40 4,15 0,58

15 4,60 0,49 4,35 0,55 3,90 0,84

24 4,41 0,55 4,18 0,88 3,85 0,92

При посевной дозе 10% напиток приобретал кислый запах и вкус, так что морковный привкус практически не ощущался. Наиболее привлекательным приятным кисло-морковным вкусом обладали напитки, приготовленные с использованием посевных доз 3 и 5%. Вследствие того, что напитки обладали фактически идентичными органолептическими свойствами, но срок ферментации при использовании посевной дозы 5% заметно сокращается, именно эту посевную дозу предлагается использовать в технологии морковно-молочного напитка. При этом в ферментированном морковном полупродукте за 15 часов достигаются значения кислотности в пересчете на яблочную кислоту 0,55% при рН 4,35.

3.2.6. Сравнительная характеристика потребления

азота ассоциацией бактерий

В данном эксперименте для сравнения степени потребления азота в морковных соках, сброженных с внесением молочной сыворотки (1%), сорбита (0,5%) и обрата (50%), ферментированном морковном соке без добавок и в исходном морковном соке определяли общий и аминный азот. Длительность ферментации этих полупродуктов указана в предыдущих пунктах.

Внесение в ферментируемый сок молочной сыворотки способствовало максимальному снижению количества аминного азота (на 36,8%), в то время, как в других соках снижение происходит лишь на 16,1-19,7%. Наибольшее снижение количества общего азота (на 49,97%) наблюдалось в морковном соке, ферментированном с добавлением обрата.

3.2.7. Сравнительная характеристика потребления

бактериями нитратов и нитритов

Вначале исследовали морковный и свекольный соки, ферментированные без добавок.

Потребление нитратов в морковном и свекольном соках происходит вначале интенсивно, а с 15-го часа замедляется. Увеличение посевной дозы с 5% до 10% незначительно влияет на снижение уровня нитратов. За 48 часов сбраживания морковного сока количество нитратов при посевной дозе 5% сократилось на 73,14%, при посевной дозе 10% - на 74,40%, в свекольном соке за 42 часа соответственно на 82,56% и 84,66%.

В процессе сбраживания происходит постепенное снижение уровня нитритов. При увеличении посевной дозы до 10% снижение идет более интенсивно. Примерно до 24 часов потребление нитритов соков идет практически незаметно, а к 48 часу оно значительно, в результате чего в соках, засеянных закваской в количестве 10%, сокращается на 31,5% в морковном, в свекольном соке за 42 часа количество нитритов сократилось на 29,73%.

Затем для сравнительной характеристики потребления нитратов и нитритов их количество определяли в морковных соках, сброженных с добавками молочной сыворотки (1%), сорбита (0,5%) и обрата (50%) и в свекольном соке, сброженном с добавлением молочной сыворотки (1%), и сравнивали с результатами, полученными в соках, ферментированных без добавок. Режимы ферментации всех соков указаны в предыдущих пунктах. Результаты экспериментов представлены в таблицах 16 и 17.

Таблица 16.

Содержание нитратов и нитритов в ферментированных морковных соках

Морковный сок Нитраты Нитриты

содержание, мг/кг снижение, % содержание, мг/л снижение, %

исходный 63,30 7,30

ферментированный без добавок 26,30 58,45 6,80 6,85

ферментированный с добавлением молочной 62,83 0,74 7,04 3,57

сыворотки

ферментированный с добавлением сорбита 61,09 3,49 3,31 45,38

ферментированный с добавлением обрата при посевной дозе 3% 15,10 76,14 7,25 0,68

ферментированный с добавлением обрата при посевной дозе 5% 27,63 56,34 7,23 0,95

В процессе сбраживания морковного сока с добавлением сорбита уровень нитритов сократился на 45,38%, в то время, как потребление нитритов с соке с добавлением молочной сыворотки произошло всего на 3,57%. Нитраты при

сбраживании этих соков практически не потреблялись совсем, но наиболее заметно их снижение было замечено в соке с добавкой сорбита (3,49%).

При ферментации морковно-молочной смеси при посевной дозе 5% процент потребления нитратов сока составляет 56,34%, в то время, как в соке с посевной дозой 3% уровень нитратов снижается на 76,14%. Это объясняется разной длительностью ферментации соков - 15 и 24 часа соответственно. При этом в морковном йогурте практически не происходит уменьшения количества нитритов (0,68-0,95% в зависимости от посевной дозы).

Таблица 17.

Содержание нитратов и нитритов в ферментированных свекольных соках

Свекольный сок Нитраты Нитриты

содержание, мг/кг снижение, % содержание, мг/л снижение, %

исходный 332,50 7,40

ферментированный без добавок 92,87 72,07 6,90 6,76

ферментированный с добавлением молочной 295,40 11,16 7,10 4,05

сыворотки

Нитраты и нитриты свекольного сока потребляются лучше в соке без добавок. По сравнению с ним в соке, сброженном с добавлением молочной сыворотки, происходит незначительное снижение концентрации нитратов на 11,16% и потребление нитритов на 4,05%.

3.2.8. Сравнительная характеристика биосинтеза витаминов ассоциацией бактерий

Содержание витаминов было определено в морковных соках, ферментированных с добавками молочной сыворотки, сорбита и без добавок, а также в свекольном соке, ферментированном с добавлением молочной сыворотки. Результаты представлены в таблицах 18 и 19.

В морковном соке, сброженном с добавлением молочной сыворотки, содержание витамина С возросло в 4 раза, содержание каротина - в 1,2 раза. Наибольшие показатели содержания витаминов В1 и В2 имел морковный сок, ферментированный с внесением сорбита. В нем количество витамина В1 возросло на 25,4%, а содержание витамина В2 - на 7,9%.

В свекольном соке р-каротина не обнаружено, но при ферментации его содержание возрастает до 0,2мг/100мл. Количество витамина С увеличивается в процессе ферментации в 1,2 раза. Увеличиваются показатели содержания витаминов В[ и Вг соответственно на 21,0% и 19,3%.

процессе ферментации в 1,2 раза. Увеличиваются показатели содержания витаминов В| и В2 соответственно на 21,0% и 19,3%.

Таблица 18.

Сравнительная характеристика содержания витаминов в морковных соках

Морковный сок Содержание витамина С, мг/100мл Содержание р-каротина, мг/100мл Содержание витамина В1, мг% Содержани е витамина В2, мг%

до ферментации 0,45 8,60 0,050 0,070

ферментированный без добавки 0,59 9,10 0,060 0,073

ферментированный с добавкой молочной сыворотки 1,80 10,30 0,065 0,075

ферментированный с добавкой сорбита 1,20 9,50 0,067 0,076

Таблица 19. Содержание витаминов в свекольных соках

Свекольный сок Содержание витамина С, мг/100мл Содержание р-каротина, мг/ 100мл Содержание витамина 81, . мг% Содержание витамина В2, мг%

до ферментации 1,00 - 0,030 0,050

ферментированный с добавлением молочной сыворотки 1,23 0,20 0,038 0,062

Суммируя результаты исследований, можно сделать вывод, что наиболее эффективно внесение в морковный сок перед ферментацией сорбита в количестве 0,5%, а в свекольный сок молочной сыворотки в количестве 1%.

3.3. Характеристика ферментированных соков Используя закваски, приготовленные из культур В.ЫАёит ¡р. и Ьмаск/рЬИия шт.6 в соотношении 1:1 при температуре 37°С в течение 20 часов, была проведена ферментация морковного и свекольного соков при подобранных в результате проведенных исследований параметрах: добавке в морковный сок сорбита в количестве 0,5%, а в свекольный сок молочной сыворотки в количестве 1%, посевной дозе 5% и длительности сбраживания 10 часов.

В процессе ферментации общая кислотность в морковном соке возросла в 9 раз, суммарное содержание органических кислот - на 49,7% В сброженном свекольном соке общая кислотность увеличивается в 7,7 раз, суммарное количество органических кислот возрастает на 37,12%.

Уровень молочной кислоты, вырабатываемой в процессе жизнедеятельности ассоциации бифидобактерий и лактобацилл, увеличивается в морковном соке на 36,7%, в свекольном соке на 54,0%, количество уксусной кислоты возросло в морковном соке на 74,4%, в свекольном - на 72,7%. Возросло содержание в соках муравьиной кислоты: в морковном соке на 16,7%, в свекольном соке на 11,1%. На 13% увеличилось содержание янтарной кислоты в морковном и свекольном соках. Уровень лимонной кислоты возрос в моркобном соке на 17,2%, а в свекольном соке на 7,0%. Замечено, что в то время, как в ферментированном морковном соке количество щавелевой и а-кетоглутаровой кислот снизилось соответственно на 10,0% и 14,3%, уровень щавелевой кислоты в сброженном свекольном соке остался прежним, а количество а-кетоглутаровой кислоты увеличилось на 38,5%.

Качественный анализ аминокислотного состава ферментированного морковного сока показал, что в пробе присутствуют семь незаменимых аминокислот. Определение содержания триптофана в данных условиях определения невозможно. Содержание практически всех аминокислот в сброженном соке увеличилось и лишь двух из 16 аминокислот - аргинина и аспарагиновой кислоты незначительно снизилось на 4,8% и 11,4% соответственно. Содержание лизина увеличилось в процессе ферментации на 30,9%, глутаминовой кислоты - на 19,5%, пролина - на 29,7%, лейцина - на 25,8%.

Установлено, что в ходе культивирования ассоциации бактерий на морковном и свекольном соках в них снижается общий уровень сахара соответственно на 35,0% и 24,7%. Моносахариды свеклы потреблялись бактериями лучше (49,0%), чем моносахариды моркови (35,9%). Потребление дисахаридов шло в обоих соках примерно одинаково: в морковном соке на 25,0%, в свекольном - на 21,4%.

Установлено, что бифидобактерии и лактобациллы и продукты их метаболизма ингибируют развитие условно-патогенной микрофлоры в овощных соках и приготовленном на их основе овощном продукте и придают ему высокие бактерицидные свойства.

3.4. Получение овощных Ферментированных напитков

3.4.1. Стабилизация ферментированных соков

Ферментированные морковный и свекольный соки без стабилизатора подвержены сильному расслоению. На основании экспериментальных данных для стабилизации ферментированных морковного и свекольного соков по разрабатываемой технологии выбрана добавка 7%-го раствора крахмала в количестве 20%. В этом случае сок достаточно стабилен, и добавление крахмала не ухудшает вкус.

Для улучшения вкуса к ферментированным сокам добавляли 10%-ный сахарный сироп в количестве 6% к морковному и 3% к свекольному сокам.

3.4.2. Купажирование ферментированных соков С целью улучшения органолептических свойств и питательной ценности стабилизированный ферментированный морковный сок смешивали с неосветленным соком красной смородины, стабилизированный ферментированный свекольный сок - с неосветленным черносмородиновым соком в количестве 20%.

3.5. Определение показателей ферментированного морковного напитка, необходимых при сертификации

Подученный ферментированный морковный напиток был исследован по основным показателям, подлежащим подтверждению при обязательной сертификации соков и овощных напитков.

1. Так как фактические значения содержания тяжелых металлов не превышают предельно допустимых концентраций и соответствуют требованиям, можно говорить о безопасности ферментированного продукта (таб. 20).

Таблица 20.

Допустимые уровни токсичных элементов в плодоовощной продукции.

(Медико-биологические требования и санитарные нормы качества продовольственного сырья и пищевых продуктов № 5061-89)

Токсичные элементы Допустимые уровни, мг/кг Фактический результат, мг/кг

свинец 0,50 0,075

кадмий 0,03 0,025

. - мышьяк 0,20 0,200

ртуть 0,02 0,008

медь 5,00 3,600

цинк 10,00 9,200

2.Уровень содержания нитратов в напитке соответствует нормам безопасности и представлен в таблице 21.

Таблица 24.

Содержание нитратов в ферментированном морковном напитке

Допустимый уровень содержания нитратов в моркови СанПиН 42-123-4619-88, мг/кг Фактическое содержание в напитке, мг/кг

250 60,00

З.По имеющимся данным при используемом режиме тепловой обработки овощей (1,2 ати20 мин.) отмечалось отсутствие в образцах напитка микотоксина патулина.

4. В исследуемом образце не был обнаружен ни один из определяемых пестицидов (таб. 22)

Таблица 22.

Допустимые уровни содержания некоторых пестицидов в моркови (МБТ № 5961-89)

Пестициды Допустимые Метод анализа Фактический

уровни, мг/кг результат, мг/кг

Гексахлоран 0,50 ГЖХМУ 4120-86 не обнаружен

Гептахлор не доп. ГЖХМУ 4120-86 не обнаружен

ДДТ и его 0,10 ГЖХМУ 4120-86 не обнаружен

метаболиты

Карбофос 0,50 ГЖХ МУ 3222-85 не обнаружен

Метафос не доп. ГЖХМУ 3222-85 не обнаружен

Хлорофос 0,10 ГЖХМУ 4120-86 не обнаружен

5. Для микробиологического исследования ферментированного морковного напитка он был подвергнут четырем тестам, обязательным для ИТК 01-19/9-11-92 ГКСЭН. Подготовка проб для микробиологического анализа велась согласно ГОСТ 26669-85.

Образцы напитка засевали на чашки Петри для определения содержания дрожжей и плесневых грибов (согласно ГОСТ 10444.12-88) на среде Сабуро (5 суток при 24°С); содержания бактерий группы кишечной палочки на среде Эндо (48 часов при 37°С); и для определения общего количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов на среде МПА (72 часа при 30°С). Результаты исследования показали полное отсутствие колоний исследуемых микроорганизмов.

Для определения бифидобактерий и молочнокислых бактерий ферментированный морковный сок высевали на плотную среду Бликфильда. Чашки Петри термостатировали при 30°С 48 часов. В результате эксперимента бифидобактерии и молочнокислые бактерии были обнаружены в количестве 107-108 КОЕЛ мл.

Результаты эксперимента соответствовали нормативным документам.

6. Органолептические характеристики ферментированного морковного напитка представлены в п. 3.2.4. и соответствуют ГОСТ 8756.1-79.

7. Минеральные примеси, содержащиеся в ферментированном напитке, соответствуют требованиям и представлены в таблице 23.

Таблица 23.

Минеральные примеси, содержащиеся в ферментированном напитке

Показатели Количество

Зола, г/100г 0,5

Na, мг/100г 2,0

К, мг/100г 130,0

Са, мг/100г 19,0

Mg, мг/100г 7,0

Р, мг/100г 18,0

Fe, мг/100г 0,4

8. Готовый ферментированный напиток содержит 8,2% сухих веществ и 25% мякоти, что соответствует требованиям.

3.5. Наработка экспериментальной партии продукта Наработку экспериментальной партии овощных ферментированных напитков проводили на стендовой установке при выбранных оптимальных технологических режимах соответственно основным стадиям технологической схемы: Мойка корнеплодов Мойка ягод

Инспекция Инспекция

Бланкирование Измельчение

Очистка Прессование

Измельчение Получение смородинового сока

Получение сока-пюре Стерилизация

Разбавление водой Гомогенизация Стерилизация

Добавление стерильного ростового фактора Ферментация бифидобактериями и лактобациллами Стабилизация раствором крахмала Добавление сахарного сиропа

Купажирование смородиновым соком Гомогенизация Пастеризация Овощной ферментированный напиток ■ При получении напитка для лечебно-профилактических целей из технологии исключается пастеризация готового напитка. Срок хранения такого напитка 2-3 суток при температуре 7-9°С.

Физико-химические и органолептические показатели полученных напитков представлены в таблицах 24 и 25.

Разработаны технические условия на ферментированный морковный и свекольный напитки, технологическая инструкция на опытное производство напитков.

Академическим Центром сертификации и стандартизации продуктов питания выданы сертификаты соответствия на напитки безалкогольные ферментированные ассоциацией бифидобактерий и ацидофильных лактобацилл на основе моркови и на основе свеклы столовой.

Таблица 24.

Физико-химические и органолептические показатели сброженного морковного напитка

Физико-химические показатели

Массовая доля сухих веществ, % 8,10+0,10

Кислотность, см3 раствора гидроокиси натрия концентрацией 0,1 моль/дм3 на 100 см3 напитка 76,0+5,0

Кислотность в пересчете на яблочную кислоту, % 0,51+0,02

Доля мякоти, % 25,0+2,00

Содержание витамина С, мг/ЮОмл 1,22+0,10

Содержание (5-каротина, мг/ЮОмл 9,48+0,10

Органолептические показатели

Внешний вид стойкозамутненная жидкость

Цвет абрикосовый

Вкус и аромат кисло-сладкий, фруктовый

Таблица 25.

Физико-химические и органолептические показатели сброженного свекольного напитка

Физико-химические показатели

Массовая доля сухих веществ, % 10.00+0,50

Кислотность, см3 раствора гидроокиси натрия концентрацией 0,1 моль/дм3 на 100 см3 напитка 72,0+3,0

Кислотность в пересчете на яблочную кислоту, % 0,48+0,02

Доля мякоти, % 22,0+2,0

Содержание витамина С, мг/ЮОмл 1,24+0,10

Содержание Р-каротина, мг/ЮОмл 0,18+0,10

Органолептические показатели

Внешний вид непрозрачная жидкость

Цвет вишневый с белыми вкраплениями

Вкус и аромат кисло-сладкий, приятный

Напиток прошел дегустацию на Московском экспериментальном заводе безалкогольных напитков. Отмечено, что напиток имеет приятный гармоничный кисло-сладкий вкус. Протокол заседания дегустационной комиссии имеется в приложении.

Разработанный напиток прошел испытания в клинике лечебного питания института питания РАМН. Получено положительное заключение о возможности использования напитка для лечения и профилактики заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Выводы

1. Исследованы условия и режимы ферментации бифидобактериями морковного и свекольного соков. Показана неспособность бифидобактерий сквашивать морковный и свекольный соки до регламентируемых значений рН и кислотности. Отмечено потребление нитратов бифидобактериями в процессе ферментации овощных соков более чем на 50%.

2. Подобрана комплексная закваска, включающая бифидобактериии и ацидофильные лактобациллы, для ферментации морковного и свекольного соков. Эта закваска составлена из Bifidobacterium bifidum sp. и Lactobacillus acidophilus шт. 6 в соотношении 1:1 и адаптирована на морковном и свекольном соках.

3. Подобраны эффективные добавки ростовых факторов бифидобактерий в морковный и свекольный соки для ферментации их комплексной закваской: для морковного сока это сорбит в количестве 0,5%, для свекольного сока - молочная сыворотка в количестве 1%.

4. Разработаны режимы ферментации морковного и свекольного соков с использованием вышеуказанных добавок: засев 20-часовой адаптированной закваской в количестве 5% от объема, длительность ферментации 10 часов при температуре 37°С.

5. Использование ростовых факторов в процессах ферментации овощных соков способствует сокращению длительности сбраживания, экономии посевного материала, эффективному биосинтезу витаминов С, Вь Вг и (3-каротика, снижению уровня нитритов особенно в морковном соке - на 45,38%, в свекольном соке - на 4,05%, однако приводит к более медленному потреблению нитратов (в морковном соке потребляется 3,49%, в свекольном соке - 11,16%) по сравнению с соками, ферментированными без добавок.

6. По химическому составу ферментированные соки характеризуются высоким содержанием органических кислот, свободных аминокислот и других биологически активных соединений, определяющих его ценность как источника питания для здорового и больного организма. Показано антибактериальное действие ферментированных морковного и свекольного соков.

7. Разработаны условия и режимы ферментации молочно-морковного напитка: при соотношении морковного сока и обрата 1:1, 20-часовой адаптированной закваски в количестве 5% и длительности сбраживания 15 часов при температуре 37°С. Показано снижение количества нитратов и нитритов в процессе ферментации морковно-молочной смеси.

8. Составлена рецептура ферментированных морковно-красносмородинового и

свекольно-черносмородинового напитков:

Компоненты Морковно-красносмородиновый Свекольно-черносмородиновый

Ферментированный сок 54% 57%

7%-й раствор крахмала 20% 20%

10%-й раствор сахарного 6% 3%

сиропа

Смородиновый сок 20% 20%

9. Полученный ферментированный морковный напиток исследован по схеме обязательной сертификации пищевых продуктов и по всем показателям соответствует требуемым нормам. На ферментированные морковный и свекольный напитки получены сертификаты соответствия.'

10. Разработан и утвержден комплект научно-технической документации на организацию производства ферментированных напитков

11. Благодаря содержанию в продукте живых клеток бифидобактерий и продуктов их метаболизма, полученные напитки рекомендуется применять с лечебно-профилактической целью при заболеваниях органов пищеварения, а также как пищевой продукт - источник витаминов, минеральных элементов и других биологически активных соединений.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Андрианова Ю.А., Гаврилова H.H., Кантере В.М. Разработка биотехнологии овощного ферментированного напитка с использованием бифидобактерий. РАСН Теоретический журнал «Хранение и переработка сельхозсырья» №4/96

2. Андрианова Ю.А., Борисов А.Е. Новая биотехнология высокоэффективных питательных лечебных напитков. - Сборник рефератов депонированных рукописей. Серия Б. Выпуск 2 (55).-М.:ЦВНИ МО РФ, 1997г.

3. Андрианова Ю.А., Гаврилова H.H., Кантере В.М. Подбор эффективной закваски бифидобактерий для ферментации овощных соков. Тез. докл. к международной научно-теоретической конференции молодых ученых «Молодые ученые пищевым и перерабатывающим отраслям АПК», ноябрь, 1997