Технология молока и молочных продуктов

Недостаточность пиридоксина вызывает нарушения центральной нервной системы (раздражительность, сонливость, полиневриты), повреждение кожного покрова и слизистых оболочек. В ряде случаев, особенно у детей, недостаточность пиридоксина приводит к развитию анемии.

В больших дозах этот витамин токсичен. Длительный прием повышенных доз может вызвать нервные расстройства.

Основные источники витамина В6 (мг%): мясные продукты - 0,4, рыба - 0,1-0,2, соя и фасоль - 0,9, крупы (ядрица) - 0,4, пшено - 0,52, картофель - 0,3.

Витамин В9 (фолиевая кислота) участвует в процессах свертывания крови и кроветворении. Суточная потребность в витамине В9 - 0,2 мг.

Недостаточность фолиевой кислоты приводит к заболеванию крови и желудочно-кишечного тракта. Избыток фолиевой кислоты вызывает токсические эффекты. Многие специалисты считают, что фолиевая кислота откладывается в печени, потому её не рекомендуется принимать большими дозами длительное время.

Источники витамина В9 (мкг%): петрушка - 110, шпинат -80, салат - 40, фасоль - 3, в печени - 240, почках - 56, хлебе - 16-18, молоке - 5, твороге - 35-40.

Витамин В12 (цианокобаламин) участвует в построении ряда ферментных систем. Входя в состав ферментов, он участвует в процессах кроветворения. Суточная потребность в витамине В12 составляет 0,003 мг.

Недостаток в организме витамина В12 вызывает тяжелую форму злокачественной анемии, нарушение обмена белков, жиров и углеводов, снижение аппетита, слабость, боли в области желудка, паралич. При избытке цианокобаламина в организме человека токсических эффектов не установлено.

Витамин В12 не вырабатывается ни растениями, ни животными, его синтезируют только некоторые микроорганизмы. Он содержится в животных продуктах, в растительных - практически отсутствует. Больше всего витамина В12 содержится в печени, почках, сердце, меньше - в мясе. сырах, твороге, сметане, сливках, кефире.

Витамин РР (ниацин, никотиновая кислота, витамин В5) участвует в процессах клеточного дыхания, при окислении углеводов, обмене белков, регуляции деятельности нервной системы, обмене холестерина, основная его роль - участие в окислительно-восстановительных реакциях. Суточная потребность в ниацине - 15-25 мг. Потребность увеличивается у людей с заболеваниями желудочно-кишечного тракта, особенно кишечника, почек.

При недостатке ниацина развивается пеллагра, характеризующаяся поражением желудочно-кишечного тракта, кожи и центральной нервной системы. При избытке витамина РР может наблюдаться расширение сосудов, в том числе прилив крови к лицу. Кроме того, высокие дозы витамина опасны для печени.

Основными источника витамина РР являются мясные продукты, печень, почки, сердце, рыба, хлебопекарные дрожжи, соя, фасоль, горох.

Витамин Р (рутин) усиливает биологический эффект витамина С, уменьшает проницаемость капилляров. Суточная потребность человека в нем составляет 25 мг.

Недостаток витамина Р приводит к повышению проницаемости стенок капилляров и повышению точечных кровоизлияний на коже, особенно у волосяных мешочков.

Основными источниками рутина являются лимоны, апельсины, черная смородина, черноплодная рябина, шиповник, петрушка, салат и другие овощи.

Витамин Н (биотин). Название происходит от немецкого Haut - кожа. Входит в состав ферментов, участвуя в биосинтезе липидов, аминокислот, углеводов, нуклеиновых кислот. Суточная потребность в биотине составляет 0,15-0,3 мг.

При недостатке витамина Н возникает депигментация и дерматит кожи, нервные расстройства.

Потребность в биотине удовлетворяется за счет продуктов питания и его биосинтеза микрофлорой кишечника. Биотин содержится в большинстве пищевых продуктов. Основные источники биотина (мг%): печень и почки - 80-140, яйца (яичные желтки) - 28, в молоке и мясе - до 3. Из растительных продуктов богаты биотином продукты переработки зерна (мг%): пшеничный хлеб - 4,8, овсяная крупа - 20, соя - 60, горох - 20.

Дисбаланс минерального компонента пищи. При недостатке или избытке минеральных веществ в организме человека возникают специфические нарушения, приводящие к заболеваниям.

Минеральные вещества выполняют пластическую функцию в процессах жизнедеятельности человека, участвуют в построении костной ткани, в обменных процессах организма - водно-солевом, кислотно-щелочном, поддерживают осмотическое давление в клетках, влияют на иммунитет, кроветворение, свертываемость крови.

Минеральные вещества в зависимости от их содержания в организме делятся на макро- и микроэлементы. К макроэлементам относят: натрий, калий, кальций, магний, фосфор, хлор, серу. К микроэлементам: железо, медь, марганец, никель, цинк, йод, хром, кобальт, фтор, молибден, кремний, селен, ванадий.

Натрий участвует в создании необходимой буферности крови, регуляции кровяного давления, водного обмена. Основное поступление натрия в организм происходит за счет поваренной соли.

Суточная потребность в ионах натрия составляет 4-6 г, что соответствует примерно 10 г поваренной соли. Натуральные пищевые продукты содержат мало натрия (единицы и десятки мг на 100 г).

При увеличении количества соли в организме растет объем тканевой жидкости и плазмы крови, способствуя повышению артериального давления. Установлена прямая зависимость между избыточным потреблением натрия и гипертонией.

Следовательно, для профилактики гипертонической болезни и предупреждения инфаркта миокарда необходимо ограничить потребление поваренной соли.

Калий регулирует кислотно-щелочное равновесие крови. Суточная потребность в калии составляет 2,5-5,0 г.

Увеличение концентрации калия приводит к выведению натрия из организма. Для нормального обмена веществ соотношение калия и натрия в пищевом рационе должно быть 1:2.

Кальций. До 99 % кальция находится в костной ткани, около 1 % - в крови, тканях и биологических жидкостях организма. Суточная потребность в кальции взрослых - 800 мг, детей - 1000-1200 мг.

К числу пищевых продуктов, богатых усвояемыми формами кальция, можно отнести главным образом молоко и молочные продукты. Хорошо сбалансированный рацион питания должен включать в себя не менее 0,5 л молока.

Фосфор играет важную роль в деятельности головного мозга, скелетных и сердечных мышц. Суточная потребность человека в фосфоре составляет 1,2-1,5 г. Чрезмерное количество фосфора приводит к уменьшению кальция в организме.

Многие продукты питания богаты фосфором, поэтому недостатка в нем не отмечается. Наиболее богаты фосфором молоко и молочные продукты, мясо, рыба, продукты из семян зерновых и бобовых растений. Из растительных продуктов фосфор усваивается хуже, чем из продуктов животного происхождения.

Магний обладает сосудорасширяющим действием, оптимизирует перистальтику кишечника, повышает желчевыделение, участвует в углеводном и фосфорном обмене, в регуляции деятельности нервной системы. Суточная потребность в магнии - 500-600 мг.

Установлено, что избыток магния ухудшает усвояемость кальция. Для рационального питания необходимо соотношение кальция и магния 1:0,5.

Основным источником магния для человека являются зерно злаковых растений, крупы, горох, фасоль.

Хлор участвует в образовании желудочного сока, формировании плазмы. Он активизирует ряд ферментов, регулирует водный обмен и кислотно-щелочное равновесие в организме. Суточная потребность в хлоре - 2-6 г, которая удовлетворяется за счет поваренной соли.

Сера входит в состав некоторых аминокислот, витаминов, ферментов. Суточная потребность в сере - около 1 г, а по данным отдельных авторов - до 4-5 г. Потребность в сере удовлетворяется обычным суточным рационом, включающим молочные, мясные, рыбные, зерновые и бобовые продукты.

Железо участвует в образовании гемоглобина и некоторых ферментов. В гемоглобине крови находится до 2/3 всего железа организма.

Суточная потребность взрослого человека в железе составляет 10-18 мг. Недостаточность железа в пищевом рационе является наиболее частой причиной проявления анемии.

Основные источники железа для организма - мясо, птица, печень животных, Много железа в грибах, особенно в лисичках, яблоках, персиках, сливах. Из мясных продуктов усваивается около 30 % железа, а из растительных - 5-10 %.

Цинк входит в состав гормона инсулина и целого ряда ферментов, принимающих участие в углеводном обмене, процессах дыхания и размножения.

Суточная потребность человека в цинке - 10-15 мг. Недостаток цинка может вызвать болезнь Прасада (тормозится рост, появляется сонливость, пониженный аппетит). Гипоцинкоз часто развивается, когда рацион питания состоит из бездрожжевого пшеничного хлеба. Избыток цинка вызывает серьезные физиологические нарушения в организме.

Основным источником цинка для человека служат в основном продукты животного происхождения: печень, говядина, яйца.

Йод необходим в первую очередь для образования гормонов щитовидной железы. Суточная потребность человека в йоде - около 0,15 мг. При недостатке йода в пище происходит задержка роста, отмечаются психические и физические нарушения, увеличиваются размеры щитовидной железы

Наиболее богаты йодом следующие пищевые продукты, мкг/100 г: яйца - 60, молоко - 45, щавель - 39, печень говяжья - 35, картофель - 32, фасоль - 24, хлеб ржаной, баклажаны - 14, огурцы - 11, хлеб пшеничный, горох - 10, рыба речная - 9

Медь участвует в процессах образования крови, обмене веществ, входит в состав ряда ферментов.

Суточная потребность человека в меди - 2 мг. Избыток меди в организме вызывает острые токсические эффекты, поэтому требуется строгий контроль за содержанием меди в продуктах питания.

Пищевыми источниками меди являются говяжья печень. говядина, рыба, фасоль, орехи, овсяная и гречневая крупа.

Марганец играет важную роль в процессах роста, кроветворения, образования костной ткани.

Суточная потребность в марганце - 5-10 мг. Недостаточность марганца в пище приводит к потере веса, вызывает тошноту, рвоту, изменение цвета волос, а также может привести к развитию остеопороза, причем прием кальция усугубляет дефицит марганца.

Содержание марганца в растительных пищевых продуктах (семена бобовых, злаковых растений, чай) больше, чем в животных.

Кобальт необходим для кроветворения, улучшения обмена веществ.

Суточная потребность в кобальте - 0,1-0,2 мг. Основными пищевыми источниками кобальта для человека являются капуста, картофель, лук, чеснок, салат, морковь, груши, абрикосы, виноград, смородина, земляника.

Что касается других микроэлементов - никеля, хрома, молибдена, ванадия, селена, бора и т.д., то потребность в них организма человека четко не установлена и возможно полностью удовлетворяется обычным рационом.

Анализ пищевых веществ свидетельствует о том, что рациональное питание позволяет удовлетворить потребности организма человека в макро- и микроэлементах и не связано с их дефицитом или избытком.

Кишечная микрофлора. Изменение нормального состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта обусловлено прежде всего нарушением структуры питания. Кишечная микрофлора играет важную роль в жизнедеятельности организма человека. Нормальная микрофлора кишечника способствует гидролизу и всасыванию жиров, улучшает белковый и минеральный обмен, сбраживает углеводы, метаболизирует клетчатку, стимулирует перистальтику кишечника, продуцирует витамины K, B2, B6, пантотеновую и фолиевую кислоты, ферменты и др., повышает иммунную защиту организма, резистентность его к инфекционным заболеваниям и неблагоприятным факторам внешней среды.

Нормальная микрофлора желудочно-кишечного тракта человека включает бифидобактерии, лактобактерии, бактероиды, кишечную палочку и др. Желудок и тонкий кишечник содержат очень мало микроорганизмов, в основном это лактобактерии с преобладанием L. аcidophilus. Больше всего содержится микрофлоры в толстом кишечнике. Естественная среда толстой кишки здорового человека представлена бифидобактериями, а также другими анаэробными бактериями (Bacteroides, Veillonella), эубактериями. Бифидобактерии составляют более 60% общего количества микрофлоры кишечника взрослого человека.

Лечение антибиотиками, химиотерапевтическими препаратами, неполноценное питание, возраст, заболевания и ряд других факторов приводит к нарушению состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Уменьшается количество и видовой состав полезной микрофлоры, что приводит к подавлению нормальной флоры слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта и развитию условно-патогенных бактерий. Последние выделяют токсичные вещества, что может привести к обратному их всасыванию и отрицательному влиянию на организм, в первую очередь на пищеварительную, нервную и сердечно-сосудистую системы.

К факторам питания, которые нормализуют микрофлору кишечника, относится обязательное употребление кисломолочных продуктов. Во-первых, они содержат много молочной кислоты, создающей благоприятные условия для роста молочных бактерий. Во-вторых, микрофлора кисломолочных продуктов в силу адгезивности и антагонистичности по отношению к гнилостным и условно-патогенным видам при регулярном и длительном использовании в питании вытесняют их. Большое значение имеет и достаточное поступление с пищей клетчатки как субстрата для жизнеобеспечения микрофлоры.

В настоящее время существует тенденция к использованию в технологии молочных продуктов различных биологически активных добавок (БАД). Снижение уровня потребления натуральных продуктов и нарушение структуры питания являются причиной многих заболеваний: сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных, злокачественных, обмена веществ и др. По мнению разработчиков БАД, положение можно исправить путем применения в питании биологически активных веществ. Более того, в конце 20-го века была разработана новая концепция здорового питания «Пробиотики и функциональное питание - ПФП». При этом под функциональным питанием понимаются препараты, биологические добавки к пище и продукты питания, включающие такие ингредиенты как определенные виды микроорганизмов, витамины, минеральные вещества, пептиды, белки, олигосахариды, пищевые волокна и другие. Разработчики концепции считают, что меняя содержание и соотношения этих ингредиентов в пище можно регулировать все жизненные процессы, происходящие в органах и тканях организма человека.

Рассмотрим целесообразность использования функционального питания.

Все ингредиенты, используемые для получения функционального питания делятся на две группы: пробиотики и пребиотики.

Термин пробиотики в буквальном переводе двух слов «про» и «био» означает «для жизни», в отличие от «антибиотиков» - «против жизни».

Пробиотики - это живые микроорганизмы, которые оказывают благоприятные воздействие на организм человека. К ним относятся: бифидобактерии, лактобактерии (ацидофильная и болгарская палочки, термофильные стрептококки), пропионовокислые бактерии.

К пребиотикам относятся различные биологически активные вещества растительного и животного происхождения: ферменты, соли, микроэлементы, пептиды, олигосахариды, пищевые волокна, отдельные компоненты пищи (белки, жиры, углеводы) и препараты на их основе (БАД), а также так называемые «пищевые добавки» (ПД) - группа природных или синтетических веществ, которые используются для придания продукту определенных свойств, и не употребляются обычно в качестве пищевых продуктов (красители, подсластители, ароматизаторы, загустители, желе- и студнеобразователи, эмульгаторы, антиокислители и консерванты).

Четкой границы между биологическими активными добавками (БАД) и пищевыми добавками (ПД) не существует, одни и те же вещества могут использоваться, в одном случае, как БАД, а в другом, как ПД. Так, бета-каротин может быть использован как витаминная добавка, так и краситель; фермент лизоцим - как БАД, так и консервант; белки - как БАД, так и эмульгаторы и стабилизаторы структуры продукта; некоторые пептиды (пентапептиды и гексапептиды) являются биологически активными веществами, а дипептид аспартам, состоящий из остатков аспарагиновой кислоты и фениланина, - подсластитель и т. д.

Натуральная пища представляет собой сложно организованную структуру, где все вещества находятся в заданном природой определенном состоянии и соотношении, в соответствии с которой создана и система пищеварения. От природы организму человека дана совершенная регуляция гомеостаза (поддержания на оптимальном для организма уровне) витаминов, макро- и микроэлементов и других важных и необходимых веществ.

Пищеварение сложный и многоэтапный процесс. Пища должна удовлетворять энергетические и пластические (строительные) потребности организма на основе механизма ассимиляции (усвоения). Основные функции пищеварения - ферментативный гидролиз пищевых продуктов на составные части и их всасывание. При всасывании соединения, образовавшиеся в процессе пищеварения не только пассивно проникают через мембраны эпителиальных клеток слизистой оболочки кишечника, но и избирательно транспортируются во внутреннюю среду организма с помощью различных транспортных систем.

Нормальное питание и, соответственно, состояние человека определяется не только потоком нутриентов, но и строго регламентировано регуляторными факторами. Регулирующие соединения вырабатываются эндокринными клетками пищеварительного тракта, содержатся в самой пище (гормональные вещества, медиаторы - посредники и др.) или могут образовываться в результате жизнедеятельности микрофлоры кишечника. Прохождение пищи, а не отдельных её компонентов по пищеварительному тракту, включает в работу ряд локальных и общих систем, обеспечивающих координацию различных его отделов и переключение обмена веществ всего организма с «голодного» на «сытый» режим при участии кишечной гормональной системы, Отсюда следует, как важно поступление в желудочно-кишечный тракт только натуральной пищи. А при любой подмене пищи на искусственные или естественные её фрагменты может произойти срыв регуляторного механизма, возможна передозировка организма каким-либо соединением и, как следствие, возникновение тяжелых заболеваний.

Так, использование йодированной поваренной соли, благодаря которой в Швейцарии, США и ряде стран выправляли положение с дефицитом йода, в итоге дало негативные результаты. Переизбыток, как и недостаток йода вызывает заболевание щитовидной железы - йодиндуцированный гипертириоз. Этот серьёзный недуг обрел в этих странах размах эпидемии, длившейся около двадцати лет.

Чрезмерное употребление пищевых продуктов, обогащенных витаминами, грозит развитием гипервитаминозов, что опасно для организма из-за нарушений различных ферментных систем. Так, гипервитаминоз А проявляется в острой и хронической формах. Острый гипервитаминоз А может возникнуть при чрезмерном употреблении продуктов питания, обогащенных витамином А или при преобладании в пищевом рационе печени морских животных, рыб и моллюсков, ибо некоторые из этих продуктов являются высокоактивными концентратами этого витамина. Острый гипервитаминоз А проявляется сильными головными болями, рвотой, нарушением пульса, кожными сыпями.

Хронический гипервитаминоз А проявляется в виде ороговения, огрубления с шелушением кожи и слизистых оболочек, огрубением и выпадением волос, слезоточением, сухостью роговицы глаза. У детей нарушается рост костей, увеличиваются печень и селезенка. Гипервитаминоз А у детей развивается при длительном приеме витамина А.

При передозировке витамина С может возникнуть нарушение обмена углеводов с признаками сахарного диабета. Большие дозы витамина С снижают функцию свертывания крови и приводит к кровоточивости.

Для того, чтобы оценить необходимость для человека того или иного витамина в данное время нужно проводить ежедневные (ежечасные!) сложные биохимические анализы крови и мочи с использованием компьютерной техники. Это практически невозможно сделать в массовом масштабе; один анализ крови на содержание витамина С, например, стоит около 40 долларов.

Совершенно очевидно, что использование биологические активных веществ возможно только для создания специальных медицинских препаратов, которые должны использоваться по назначению и под контролем врача.

За рубежом давно поняли незаменимость натуральных продуктов питания. Во многих странах Европы отдельные БАД применяются исключительно в больницах по строгим показаниям. В США пошли по пути создания систем организации кадров - специалистов по питанию, находящихся под жестким контролем государства и Американской ассоциации врачей. В нашей стране такой системы организации специалистов нет.

Немаловажной проблемой для здоровья человека является использование в технологии продуктов питания, в том числе и молочных, различных пищевых добавок: консервантов, антиокислителей, пищевых красителей, эмульгаторов, подсластителей и других. Исследования показали, что целый ряд таких веществ при постоянном употреблении, в зависимости от индивидуального влияния, представляет серьезную угрозу здоровью.

В настоящее время пищевые добавки начали использовать, к сожалению, в технологии молочных продуктов.

Теперь, об искусственном вскармливании детей грудного возраста. Основным сырьем для производства продуктов детского питания является высококачественное коровье молоко, состав которого с помощью различных добавок приближают к составу грудного молока. Однако ни один из заменителей женского молока не воспроизводит и никогда не воспроизведет его состав в том виде, в каком его создала природа. В настоящее время дети с младенческого возраста переведены на искусственное питание. Грудное вскармливание не превышает 30-40 % от общего числа детей первого года жизни. Именно этим можно объяснить значительную распространенность среди детей дисбактериозов пищеварительной системы и других нередко тяжелых заболеваний. Дисбактериозы приводят к острым хроническим инфекционным заболеваниям, снижению иммунитета, развитию аллергии, железодефицитной анемии, рахита, патологии желудочно-кишечного тракта и как следствие, к нарушению физического и умственного развития.

Грудное вскармливание оказывает ещё и огромное психологическое воздействие на ребенка и на мать. Общение с матерью создает условия нормального психофизического развития ребенка, становление его интеллектуальных способностей, в противном случае создается своеобразный синдром депривации у ребенка (ограничение любви, контакта с матерью, духовного общения) и это, по мнению детских психиатров, невропатологов, психологов, ведет к отклонениям в духовном и психическом развитии ребенка.

Наукой были получены бесспорные доказательства биологических преимуществ и принципиальной незаменимости естественного вскармливания для нормального физиологического развития детского организма. К 70-м годам 20-го века во всех развитых странах на основании этого происходит резкий поворот в сторону грудного питания. В естественном вскармливании заложены реальные возможности для реализации и корректировки генетического фонда, закладывания биологических основ будущего хорошего здоровья. В последние годы сложилось международное сотрудничество, направленное на поддержку и стимуляцию естественного скармливания. Оно развивается в рамках таких организаций, как ВОЗ, ЮНИСЕФ и других.

Из всего вышесказанного следует, что для здоровья нации, совершенно необходимо, чтобы человек получал только естественную пищу - как взрослый, так и ребенок - в соответствии с возрастом. Это прежде всего касается молока и молочных продуктов. По научным данным 30-40 % общей энергетической ценности потребляемой человеком пищи должно приходится на молоко и молочные продукты.

Ссылка на то, что производство натуральных продуктов дорого, что они неконкурентоспособны и что их лучше завести из-за границы, несостоятельна, так как отечественные товаропроизводители задавлены непомерными ценами на электроэнергию, топливо, технику и др. Необходимо создать условия для нормальной работы отечественных товаропроизводителей, ввести государственное регулирование отечественной промышленностью, как это было сделано в царской России.

1.2 Молочные продукты нового ассортимента

Разработка молочных продуктов лечебно-профилактического назначения проводится в следующих направлениях: подбор в состав заквасок штаммов молочнокислых бактерий, являющихся антагонистами патогенных микроорганизмов, и обладающих хорошей приживаемостью в кишечнике человека; обогащение молочных продуктов веществами, стимулирующими рост бифидобактерий; использование в составе продуктов бифидобактерий; применение немолочных жиров для регулирования содержания полиненасыщенных жирных кислот в составе жировой фазы продукта; обогащение продукта белками, витаминами, минеральными веществами и др.

При разработке продуктов определенного целевого назначения часто сочетают несколько указанных выше факторов.

Разработаны кисломолочные продукты с использованием специально подобранных штаммов молочнокислых бактерий, являющихся антагонистами патогенной микрофлоры и обладающей хорошей приживаемостью в пищеварительном тракте. К ним относятся продукты типа йогурта «Лактовит» и «Геролакт». В состав заквасок для этих продуктов входят специально подобранные штаммы молочнокислых бактерий, выделенных из национальных кисломолочных продуктов Абхазии, в том числе и региона долгожительства. Продукты обогащены солодовым экстрактом, витаминами, минеральными веществами и др. Продукты способствуют оздоровлению пищеварительной системы, восстановлению нормального биоценоза кишечника. «Геролакт» улучшает состояние нервно-мышечной системы и костно-суставного аппарата.

На Украине разработана закваска, включающая штаммы L.plantarum, L.bulgaricus и Sc.acetoinicus, выделенных у долгожителей, и технология мягкого сычужного сыра с использованием этой закваски. Бактериальная закваска и полученный с её использованием мягкий сычужный сыр обладают высокой антагонистической активностью в отношении патогенных и условно патогенных микроорганизмов.

Для нормализации состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека разработаны кисломолочные продукты, обогащенные витаминами, стимулирующими рост бифидобактерий, а также продукты, в состав которых входят бифидо- и лактобактерии.

Для обогащения кисломолочных продуктов веществами, стимулирующими рост бифидобактерий, используют лактулозу. Разработаны специальные концентраты лактулозы «Лактусан», «Алкософт» и др., полученные путем изомеризации лактозы в лактулозу. Разработаны продукты с лактулозой: простокваша, варенец, кефир, ацидофильные напитки, кисломолочный напиток «Истринский», сывороточный напиток «Яблонька» и другие.

Угличской экспериментальной биофабрикой Россельхозакадемии РФ (УЭБР) для производства продуктов, в состав которых входят бифидо- и лактобактерии, созданы специальные бактериальные концентраты «Бифилакт» («Бифилакт-А», «Бифилакт-АД», «Бифилакт-Д», «Бифилакт-У»).

«Бифилакт-А» представляет собой концентрат бифидобактерий B.bifidum или B.longum, ацидофильной палочки L.acidophilus. В 1 г сухого концентрата содержится не менее 1 млрд. жизнеспособных бифидобактерий. Предназначен для производства напитка «Вита».

«Бифилакт-АД» представляет собой концентрат бифидобактерий B.bifidum или B.longum, ацидофильной палочки и лактококков вида L.lactis subsp. diacetilactis. В 1 г сухого концентрата содержится не менее 1 млрд. жизнеспособных бифидобактерий. Предназначен для производства кисломолочных продуктов типа «Вита», обладающих повышенным ароматом.

«Бифилакт-Д» представляет собой концентрат бифидобактерий B.bifidum или B.longum, а также лактококков вида Lс.lactis subsp. diacetilactis с добавлением или без добавления термофильного молочнокислого стрептококка, подобранного по способности стимулировать рост бифидобактерий при их совместном развитии в молоке. В 1 г сухого концентрата содержится более 3 млрд. жизнеспособных бифидобактерий. Используется для приготовления напитка «Угличский».

«Бифилакт-У» представляет собой концентрат лактококков видов: Lс.lactis, Lс.cremoris, Lс. diacetilactis; бифидобактерий видов: B.bifidum, B.longum, B.adolescentis; термофильных молочнокислых стрептококков. В 1 г концентрата содержится не менее 6 млрд. лактококков и 1 млрд. бифидобактерий. Используется в технологии кисломолочных продуктов.

Кроме того, УЭБР созданы специальные сухие закваски, используемые в биологических медицинских препаратах Минздрава: «Ацидофарм» и «Бифидофарм». «Ацидофарм» представляет собой лиофильно высушенную закваску живых антагонистически активных штаммов ацидофильной палочки. «Бифидофарм» - сухая закваска, в состав которой входит ацидофильная палочка и бифидобактерии.

Разработаны кисломолочные продукты, в состав заквасок которых входят бифидо- и лактобактерии: «Биопростокваша», кефир «Бифидок», напитки «Угличский» и «Вита», биосметана «Бифилюкс», творог «Бифилайф». Кроме творога «Бифилайф» все эти продукты содержат не более трех видов бифидобактерий. Творог «Бифилайф» содержит все бифидобактерии, которые являются основными представителями нормальной микрофлоры кишечного тракта человека: B.bifidum, B.longum, B.adolescentis, B.breve, B.infantis, а также термофильный молочнокислый стрептококк. Бифидобактерии обладают высокой антагонистической активностью по отношению к патогенным микроорганизмам, разрушают токсичные продукты их обмена, синтезируют витамины, иммуномодуляторы и другие биологически активные вещества. Продукт является высокоэффективным средством против дисбактериоза желудочно-кишечного тракта, способствует восстановлению нормальной микрофлоры кишечника.

С использованием бифидобактерий производятся масло детское диетическое, масляна диетическая, сливочная паста диетическая.

Сливочная паста диетическая вырабатывается с добавлением 5-7 % закваски молочнокислых бактерий. В качестве заквасок используются три различных бактериальных концентрата, содержащие в своем составе молочнокислые стрептококки, бифидобактерии и L.plantarum в различных комбинациях. Основные критерии при подборе заквасок - хорошая сочетаемость с белково-жировой основой, антагонистическое действие в отношении условно патогенных микроорганизмов, а именно, бактерий группы кишечных палочек.

Разработаны продукты с повышенным содержанием полиненасыщенных жирных кислот за счет использования немолочных жиров и других биологически активных веществ: сливочное масло детское, диетическое, славянское; сухие молочные продукты «Биогеролакт» и «Космол».

Сливочное масло детское содержит в своем составе повышенное количество молочного белка, лактозы, полный набор незаменимых аминокислот и незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты. Содержание в нем линолевой кислоты составляет 10-11 %, т.е. приближается к содержанию её в жире женского молока.

Сливочное масло диетическое, в котором 25 % животного жира заменено на растительное масло, рекомендуется для людей пожилого возраста. При подборе ингредиентов для регулирования состава и свойств жировой фазы учтены рекомендации Института питания РАМН о содержании линолевой и линоленовой жирных кислот.

Сливочное масло славянское, в котором 40 % молочного жира заменено растительным маслом вырабатывается с использованием растительного масла. Содержание полиненасыщенных жирных кислот в нем с учетом рекомендаций Института питания РАМН составляет 10-12 %, трансизомеров - не более 8 %. Рекомендуется масло для кулинарных целей, а также для использования в натуральном виде для людей любого возраста.

Специализированный сухой молочный продукт «Биогеролакт» разработан с использованием в качестве БАД концентрата облепихового масла, являющегося источником каратиноидов, токоферолов и полиненасыщенных жирных кислот. «Биогеролакт» обладает антиоксидантной активностью, проявляет антисклеротическое действие, повышает энергетический потенциал организма.

Сухой молочный продукт «Космол» (костное молоко) разработан на основе коровьего молока, обогащенного солями кальция, витаминами С, D, Е, легко усвояемыми молочными белками, в том числе сывороточными. Продукт сбалансирован по белкам, жирам и углеводам. Помимо молочного жира при его производстве использованы свиной и растительный жиры. Для лучшего усвоения и удержания кальция организмом оптимизировано соотношение между белком, фосфором, кальцием и лактозой. Продукт рекомендуется для профилактики и лечения остеропороза; в период роста организма; женщинам в послеродовой период; при переломах костей и др.

Для обогащения продуктов йодом создана на основе молочного белка казеина пищевая добавка «Йодказеин», в которой йод связан химической связью с аминокислотой тирозином. В организме йод отщепляется от белка и выполняет свою биологическую функцию. Считают, что использование йода в виде химического соединения исключает риск его передозировки в организме, так как йод отщепляется от белка только под действием ферментов печени, которые вырабатываются только при недостатке йода в организме. Когда йода достаточно, то ферменты не вырабатываются и «Йодказеин» не всасывается в кровь, а естественным путем выводится из организма. Разработан способ обогащения молочных продуктов «Йодказеином».

В Восточно-Сибирском государственном технологическом университете разрабатывается способ получения биологически активной добавки, содержащей йод в органической форме путем йодирования бактериального концентрата бифидобактерий, так как питательная среда содержит необходимые аминокислоты, такие как тирозин, фенилаланин для возможной реакции йодирования. В качестве источника йода использован йодид калия.

Лактазная недостаточность. Молоко и молочные продукты являются хорошими источниками всех необходимых пищевых компонентов и рекомендуются для питания людей всех возрастов. Однако для некоторых людей в силу их врожденной или приобретенной лактазной недостаточности молоко становится аллергеном. Лактазная недостаточность (недостаток или отсутствие фермента бета-галактозидазы) проявляется у некоторых людей старше 35-40 лет. В этом случае рекомендуется употреблять кисломолочные продукты, где часть лактозы уже сброжена. Кроме того, Сибирским филиалом ВНИМИ разработан кисломолочный продукт «На здоровье» с частично гидролизованной лактозой и сгущенное молоко «Сластена», в котором степень гидролиза лактозы составляет 85±10 %.

Особенности технологии отдельных лечебно-профилактических продуктов рассмотрены в соответствующих разделах учебника.

Снижение объемов производства молока-сырья и резкое сокращение поставок его на молочные предприятия привело к необходимости использования дополнительного сырья как молочного (молочно-белковые и сывороточно-белковые концентраты), так и немолочного (растительные жиры и белки, натуральные плодово-ягодные и овощные наполнители) происхождения и созданию продуктов со сложным сырьевым составом.

Импортное сырьё и продукты питания, которые в настоящее время широко представлены на рынке России, выработаны большей частью из генетически модифицированного сырья. Отечественная медицина весьма осторожно относится к генноинженерной продукции, опасаясь так называемых незаданных эффектов выражения гена.

В живой природе обмен генами происходит только внутри одного типа. Генная инженерия позволяет изолировать ген, который отвечает за определенные наследственные признаки, выделить его из этого организма и внести в любой другой. Это относится к микроорганизмам, животным, растениям.

Так, с развитием генной инженерии появилась возможность создания принципиально новых культур молочнокислых бактерий, обладающих комплексом полезным технологических свойств. Исследования по генетике промышленных штаммов микроорганизмов показали, что наиболее важные для молочной промышленности свойства мезофильных молочнокислых бактерий закодированы на плазмидах (сбраживание лактозы, резистентность к бактериофагу, ароматобразование и др.) или связаны с плазмидой ДНК (образование диацетила, низина и других антибиотических веществ). Были выделены плазмиды, отвечающие за устойчивость к бактериофагу и созданы штаммы лактококков, обладающих этой устойчивостью. С использованием этих штаммов созданы закваски для творога и сметаны.

В качестве примера трансгенных растений можно привести картофель, томаты, сахарная свекла, соя, кукуруза, рапс и другие. Получены трансгенные томаты с толстой жесткой оболочкой, которые не давятся при перевозке. Правда, эти томаты менее вкусные, чем обычные.

Методом генной инженерии растениям задаются такие свойства, как устойчивость к гербицидам и вредителям. Так, в картофель введен ген, который определяет синтез вещества, токсичного для колорадского жука, но, как считают, безвредного для человека и теплокровных животных. Этот сорт широко распространен в США и Канаде.

За рубежом выращиваются генетически модифицированные сахарная свекла, соя, кукуруза, рапс, устойчивые к гербицидам.

Генетически модифицированные источники питания выращивают в США, Аргентине, Канаде, Китае, Австралии, Мексике, Франции, ЮАР, Португалии, Румынии. В США, Канаде, Японии, странах ЕС созданы и разрешены для использования в питании населения десятки (более 80) трансгенных сельскохозяйственных культур.

Выведены и трансгенные животные: овцы, козы, которые дают молоко, содержащее химозин - сычужный фермент, используемый в технологии сыра.

Цель генной инженерии в отношении молочных желез заключается в изменении состава молока для повышения выхода сыра.

Наиболее амбициозной считается программа приближения состава коровьего молока к составу женского путем устранения из коровьего молока некоторых генов молочного белка.

Генная инженерия довольно жесткая манипуляция, при которой возможно нарушение рядом стоящих генов. Тогда, можно предположить, что в какой-то степени изменится внутриклеточный обмен веществ, появятся некоторые промежуточные компоненты, которые могут обладать определенной токсичностью, мутагенностью или даже канцерогенностью.

В России разработана система исследований, которая предусматривает медико-генетическую, медико-биологическую и даже (чего нет на Западе) технологическую оценку генетически модифицированных продуктов. Только пройдя проверку в течение одного-двух лет, продукт регистрируется, разрешается к применению. В России пока (с 1 июля 1999 г.) зарегистрирован только один продукт - трансгенная соя, получаемая по импорту.

Кроме того, имеется постановление главного государственного санитарного врача об обязательном этикетировании генноинженерных продуктов. США не этикетируют трансгенные продукты, хотя являются их крупнейшим в мире производителем и потребителем. В Европе этикетирование введено.

Этикетирование трансгенных продуктов дает потребителю сведения о составе и особенностях технологии конкретного продукта и возможность выбора в пользу трансгенных или обычных продуктов.

Производство трансгенных продуктов выгодно прежде всего товаропроизводителям, так как позволяет на меньших площадях, с меньшими затратами труда получать больше сельскохозяйственной продукции, следовательно, большую прибыль, совершенно не заботясь о последствиях её дальнейшего использования.

Генную инженерию используют и для выведения новых сортов сельскохозяйственных культур.

Продукты с нужными свойствами можно получить методами традиционной селекции, однако, для этого требуется больше времени и труда. Генная инженерия, требуя больших средств, дает экономию во времени, но при этом следует учитывать, что любая супервысокая технология требует высокой культуры на всех этапах производства, во всех звеньях технологической цепи. Любое отклонение может привести к серьёзным последствиям - не известно, как природа ответит на это вмешательство, поэтому требуется взвешенный подход к генной инженерии, как методу, так и генетически модифицированным продуктам.

В зависимости от массовой доли используемого немолочного сырья молочные продукты целесообразно разделить на три группы: молочные продукты, комбинированные молочные продукты и аналоги.

К молочным продуктам относятся те продукты, которые изготовлены из молока без замены компонентов (белков, жиров, углеводов) готового продукта на компоненты (белки, жиры, углеводы) немолочного происхождения.

К комбинированным молочным продуктам относятся продукты, изготовленные из молока с частичной заменой компонентов молока на компоненты растительного происхождения, при этом если замена молочных компонентов на растительные составляет 50 % и менее, то продукт называют «молочно-растительным», если замена составляет более 50% - «растительно-молочным».

К аналогам молочных продуктов относят продукты, изготовленные из немолочного сырья, но по потребительским свойствам: вкусу, цвету, запаху, пищевой и биологической ценности - аналогичны соответствующим молочным продуктам.

Разработка продуктов со сложным сырьевым и компонентным составом привела к необходимости систематизации всего разнообразия видов и наименований молочных продуктов. С этой целью в настоящее время разрабатываются следующие стандарты: классификация молочных продуктов, термины и определения, масло из коровьего молока, жировые продукты: смеси и спреды.

К группе «масло из коровьего молока» будет отнесено масло, вырабатываемое только из коровьего молока без каких-либо добавок и замены молочного жира на растительный, т.е. сливочное масло.

К группе «смеси и спреды» будут отнесены жировые продукты с различной степенью замены молочного жира на растительный и другими компонентами.

Контрольные вопросы и задания. 1. Объясните, на чем основывается рациональное питание? 2. К чему может привести дисбаланс белкового, жирового и углеводного компонентов пищи? 3. Что такое пробиотики и пребиотики. В чем их назначение? 4. Назовите направления создания молочных продуктов лечебно-профилактического назначения.



Раздел 2. Общая технология молока и заквасок

2.1 Первичная обработка, транспортирование и хранение молока

ПЕРВИЧНАЯ ОБРАБОТКА И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ МОЛОКА

Молочные продукты высокого качества можно выработать только из доброкачественного сырого молока. Доброкачественное молоко должно обладать нормальным химическим составом, оптимальными физико-химическими и микробиологическими показателями, определяющими его пригодность к переработке. Изменение свойств и особенно микробиологических показателей сырого молока в значительной степени обусловлено жизнедеятельностью микроорганизмов, которые попадают в молоко при несоблюдении санитарно-гигиенических правил дойки, содержания животных, мойки оборудования для дойки, хранения и транспортирования молока. Для предотвращения бактериального загрязнения сырья необходимо не только соблюдать санитарные и ветеринарные правила получения молока, но и подвергать его первичной обработке. Цель первичной обработки - обеспечить стойкость молока при его транспортировании и хранении.

Первичная обработка включает следующие процессы: приемку, очистку, охлаждение или тепловую обработку с последующим охлаждением и хранение до отправки на переработку или в реализацию.

При приемке молока на низовых предприятиях определяют количество по массе и качество по физико-химическим показателям (кислотность, плотность и др.) в соответствии с требованиями действующего стандарта. В процессе взвешивания для удаления механических примесей молоко фильтруют, пропускают через ткань, а затем направляют на дальнейшую очистку. Для очистки применяют фильтры разных систем, где в качестве рабочих элементов используют ватные диски, марлю, синтетические материалы, металлические сетки и др. В настоящее время предприятия низовой сети оснащаются сепараторами-молокоочистителями, в которых механические примеси удаляются под действием центробежной силы. После очистки молоко следует немедленно охлаждать для подавления роста микроорганизмов. Для охлаждения на низовых заводах используют лед, артезианскую воду. В последние годы стали применяться пластинчатые охладители.

При поступлении на низовые предприятия молока с повышенной кислотностью (19-20 Т) или при необходимости его длительного хранения (свыше 6 ч) молоко подвергается тепловой обработке при температуре 76 С с выдержкой 15-20 с и охлаждению до температуры 4-6 С на пластинчатых охладительных установках.

Охлажденное (не выше 10 С) молоко транспортируют на крупные молочные предприятия в металлических флягах, цистернах с помощью гужевого, автомобильного, железнодорожного и водного транспорта. Фляги для молока вместимостью 36-40 л изготавливают из алюминия и стали. При транспортировании больших количеств молока наиболее рационально применять автоцистерны из нержавеющей стали и алюминия. Они имеют изоляцию и снабжены герметически закрывающимися люками.

ПРИЕМКА И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА МОЛОКА

На молокоперерабатывающих предприятиях существует определенный порядок приемки и оценки качества молока. Приемка должна осуществляться в соответствии с требованиями ГОСТ 13264-88 «Молоко коровье. Требования при закупках». Согласно ГОСТу молоко коровье должно быть получено от здоровых животных, отфильтровано и охлаждено в хозяйстве не позднее чем через 2 ч после дойки до температуры не выше 8 С. При сдаче-приемке на предприятиях молочной промышленности оно должно иметь температуру не выше 10 єС.

По внешнему виду и консистенции молоко должно быть однородной жидкостью белого или кремового цвета, без хлопьев и осадков, плотностью не менее 1027 кг/м3. В зависимости от физико-химических и микробиологических показателей сырое молоко подразделяется на три сорта в соответствии с требования, указанными в табл. .

Физико-химические и микробиологические показатели молока

Показатель	Норма для сортов
	высшего	первого	второго
Кислотность, Т	16-18	16-18	16-20
Степень чистоты по эталону, не ниже группы	I	I	II
Бактериальная обсемененность, тыс/см3	До 300	От 300 до 500	От 500 до 4000
Содержание соматических клеток, тыс/см3, не более	500	1000	1000

При приемке молока определяют в каждой партии органолептические показатели, температуру, плотность, массовую долю жира, кислотность и эффективность тепловой обработки, а массовую долю белка, бактериальную обсемененность и сычужно-бродильную пробу - не реже 1 раза в декаду.

СПОСОБЫ ОЧИСТКИ МОЛОКА

Очистку проводят для того, чтобы удалить механические загрязнения и естественные примеси (микроорганизмы). Она осуществляется способом фильтрования под действием сил тяжести или давления и центробежным способом на сепараторах-молокоочистителях. При фильтровании молоко должно преодолеть сопротивление, оказываемое перегородкой фильтра, выполненной из металла или ткани. При прохождении жидкости через фильтрующую перегородку на ней задерживаются загрязнения в количестве, пропорциональном объему жидкости, прошедшей через фильтр.

Периодически через каждые 15-20 мин необходимо удалять загрязнения из фильтра. Эффективность очистки в значительной мере зависит от давления, при котором происходит процесс фильтрования. Обычно в цилиндрические фильтрационные аппараты молоко поступает при давлении 0,2 МПа. Фильтрационные аппараты с тканевыми перегородками имеют ряд недостатков: кратковременность безостановочной работы, необходимость частой разборки для промывки, возможность прорыва ткани, уменьшение производительности фильтров в зависимости от продолжительности работы.

Наиболее эффективна очистка молока с помощью сепараторов-молокоочистителей, состоящих из барабана с тарелками, приводного механизма и станины. Центробежная очистка в них осуществляется за счет разницы между плотностями частиц плазмы молока и посторонних примесей. Посторонние примеси, обладая большей плотностью, чем плазма молока, отбрасываются к стенке барабана и оседают на ней в виде слизи.

Схема процесса очистки, представленная на рис. , заключается в следующем. Молоко, подвергаемое очистке, поступает по центральной трубке в тарелкодержатель, из которого направляется в шламовое пространство между кромками пакета тарелок и крышкой. Затем молоко поступает в межтарелочные пространства и по зазору между тарелкодержателем и верхними кромками тарелок поднимается вверх и выходит через отверстия в крышке барабана. Процесс очистки начинается в шламовом пространстве, а завершается в межтарелочных пространствах.

Традиционно в технологических линиях центробежная очистка молока осуществляется при 35-40 С, так как в этих условиях происходит более эффективное осаждение механических загрязнений вследствие увеличения скорости движения частиц.

При центробежной очистке молока вместе с механическими загрязнениями удаляется значительная часть микроорганизмов, что объясняется различием их физических свойств. Бактериальные клетки имеют размеры в пределах 0,8-6 мкм, а размеры белковых частиц молока значительно меньше: даже наиболее крупные из них - частицы казеина - достигают размера 0,1-0,3 мкм. Для достижения наибольшей степени удаления микробных клеток предназначен сепаратор-бактериоотделитель. Эффективность выделения микроорганизмов на нем достигает 98 %.

РЕЖИМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ МОЛОКА

Качество молока, особенно его бактериологические показатели, в значительной степени зависит от длительности и температуры его хранения. Известно, что свежевыдоенное молоко содержит особые бактерицидные вещества, которые не только препятствуют росту бактерий, но и уничтожают их. В неохлажденном молоке быстро развиваются микроорганизмы, вызывающие его скисание. Так, при температуре 32 С через 10 ч кислотность молока повышается в 2,8 раза, а число бактерий возрастает в 40 раз. В молоке, охлажденном до 12 С, в течение 10 ч кислотность не увеличивается, а общее число бактерий изменяется несущественно. Значит, охлаждение молока является одним из основным факторов, способствующих подавлению развития нежелательной, патогенной микрофлоры и сохранению качественных показателей молока.

Размножение большинства микроорганизмов, встречающихся в молоке, резко замедляется при охлаждении его ниже 10 єС и почти полностью прекращается при температуре около 2-4 єС.

Оптимальные сроки хранения молока, охлажденного до 4-6 єС, не более 12 ч. При более длительном хранении молока в условиях низких температур возникают пороки вкуса и консистенции.

2.2 Механическая обработка молока

СЕПАРИРОВАНИЕ И НОРМАЛИЗАЦИЯ МОЛОКА

Сепарирование молока - это разделение его на две фракции различной плотности: высокожирную (сливки) и низкожирную (обезжиренное молоко). Процесс сепарирования осуществляется под действием центробежной силы в барабане сепаратора. Молоко, распределяясь в барабане между тарелками в виде тонких слоев, перемещается с небольшой скоростью, что создает благоприятные условия для наиболее полного отделения высокожирной фракции (жировых шариков) за короткое время. Процесс сепарирования молока подчиняется закону Стокса:

где v - скорость выделения жировых шариков, см/с; n - частота вращения барабана сепаратора, с-1; R - средний радиус рабочей части тарелки сепаратора, см; r - радиус жирового шарика, см; , 1 - плотность плазмы и жира, кг/м3, - вязкость, Пас.

В соответствии с этим законом скорость выделения жировой фракции из молока находится в прямой зависимости от размеров жировых шариков, плотности плазмы молока, габаритов и скорости вращения барабана и в обратно пропорциональной зависимости от вязкости молока. С увеличением размеров жировых шариков и плотности плазмы молока ускоряется процесс сепарирования и отделения сливок. Чем выше содержание сухих обезжиренных веществ в молоке, тем выше плотность как плазмы, так и цельного молока. Следовательно молоко с большей плотностью будет иметь лучшие условия для сепарирования. Повышение вязкости молока приводит к снижению скорости выделения жировой фракции.

...