Кефир, йогурт и клетчатка

Кефир, йогурт и клетчатка зерновых

 Проблема заключается в сохранении их жизнеспособности  как в продукте в процессе его хранения,    так и  после попадания в организм.   Введение клетчатки в состав таких продуктов осуществляется  в целях  повышения   сохранности, приживаемости и эффективности микроорганизмов.   

     В Отделе Исследований Функциональной Пищи Департамента Сельского Хозяйства США, Пеория, Иллинойс, США изучали влияние очищенных бета-глюканов овса на процессы ферментации низкожирового йогурта.  Для этой цели бета-глюканы вводили в йогурт в количестве    0%, 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%,   0.5%.   До уровня   0.3%  характеристики нового продукта  не отличались от контроля. Более высокие дозы бета-глюкана замедляли процесс ферментации и заметно изменяли его характеристики. Бета-глюкан способствовал образованию агрегатов с мицеллами казеина.   Иными словами, до 0,3% бета-глюкан в йогурт вводить можно, что не изменит  ферментацию, но  улучшит его показатели как напитка для здоровья   (J Food Sci. 2012).

        В Школе Исследований Университета Камерино, Италия изучали влияние муки гречихи и отрубей овса на рост и жизнеспособность  штаммов лактобактерий Lactobacillus rhamnosus IMC 501®, Lactobacillus paracasei IMC 502® и их комбинации SYNBIO®, в ферментированном молоке. Авторы разрабатывали новый синбиотический продукт, оценивая характеристики кинетики роста бактерий и кислотности молока при введении в его состав муки гречихи и отрубей овса как источника клетчатки. Оценивали жизнеспособность бактерий,  pH и вкусовые качества ферментированных, обогащенных клетчаткой  молочных продуктов, которые хранили при температуре   4 °C в течение  28 дней. Оказалось, что стабильность бактерий при введении в состав продукта клетчатки существенно возрастает.  При потреблении  в течение 4-х недель нового продукта 40 добровольцами из расчета одна порция в день и содержанием около  10(9) жизнеспособных микробов у   всех участников в каловых массах обнаружены эти микроорганизмы, что говорит о их успешном сохранении при прохождении через желудочно-кишечный  тракт и приживлении (Int J Food Microbiol. 2013).

   В Отделе Наук о Питании и Технологий Государственного Университета Лондрина, Бразилия разрабатывали технологию производства продукта на основе кефирной культуры микроорганизмов,  ферментированной сои и  клетчатки овса и пшеницы.  Ферментация проводилась при температуре    25 °C с кефирной культурой до достижения  pH 4.5. Авторами была проведена оценка размеров микрочастиц получаемого продукта и далее, после    математической обработки,  было выбрано 3% содержания клетчатки. Этот продукт также показал себя с наилучшей стороны с точки зрения лучшей кислотности, вязкости, содержания лактобактерий,  плотности, менее выраженного процесса синерезиса (синерезис -  самопроизвольное уменьшение объёма  гелей, сопровождающееся отделением жидкости) (Int J Food Sci Nutr. 2013).

      В рамках Программы по Наукам о питании и Пище Отдела Химии Университета Карлетон, Оттава, Онтарио, Канада  изучали перспективы применения отрубей тритикале (тритикале – хорошо известная зерновая культура – гибрид пшеницы и ржи) в ферментированных молочных продуктах (йогурте) как источника клетчатки-пребиотика и антиоксидантов. Для изготовления продукты были использованы культуры микроорганизмов-стартеров лактобактерий  Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophiles, а культуры   Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium lactis вводились далее как пробиотики. Отруби включались в концентрации 4% - максимальной, что-бы не вызвать синерезис.  К 7-у дню количество бактерий в йогурте с отрубями достоверно возросло по сравнению с контролем, а количество жизнеспособных микробов было также выше к концу  периода холодного хранения. В этих продуктах в течение 28 дней также был более низкий уровень рН и более высокий - общей кислотности. За счет высокой антиоксидантной активности отрубей данный показатель у нового продукта также возрос. Авторы считают, что использование отрубей тритикале весьма эффективно для повышения биологической активности йогурта. Впрочем, с таким же успехом можно применять и пшеничные отруби       (Plant Foods Hum Nutr. 2012).   

  Сотрудники Отедела Химического Инжиниринга Центра   Satake по Процессингу Зерновых, Манчестер, Великобритания написали обширный обзор, посвященный применению злаков и их компонентов в составе функциональных продуктов, в частности, молочнокислых.  Авторы расценивают зерновые как ферментабельные субстраты для избирательного  роста микроорганизмов-пробиотиков бифидо- и лактобактерий, а также как источники комплекса полезных биологически активных соединений и нутриентов.   Зерновые содержат водорастворимую клетчатку – бета-глюканы и арабинокслан, олигосахариды (галакто- и фруктоолигосахариды и резистентый крахмал), которые полностью удовлетворяют концепции пробиотиков.  Выделение специфических фракций клетчатки  из отдельных злаковых с учетом специфики распределения клетчатки в них, может быть достигнуто в   процессах помола,  просеивания, удаления отрубей или «полировки».  . Наконец, крахмал зерновых может быть  использован для капсулирования пробиотиков с целью  повышения их  стабильности во время хранения и повышения  жизнеспособности во время прохождения по желудочно-кишечному тракту.  Иными словами, создание функциональных молочнокислых продуктов с использованием злаковых – весьма перспективное дело будущего    (Int J Food Microbiol. 2002).

         В Отделе Питания и Наук о Пище Университет Вермонта, США изучали физико-химические свойства, выживаемость микроорганизмов, микроструктуру   и вкусовые качества йогуртов с добавлением овса.  Продукт получил название  Oagurt (от oat – англ. овес и йогурт). В качестве микроорганизмов использовали лактобактерии  Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, бифидобактерии Bifidobacterium с полимеризованным  сывороточным белком в качестве желатинизирующего агента. Для повышения содержания растворимой клетчатки в  продукт добавляли инулин, а также минералы и витамины.  Йогурт выдерживали 9 недель, после чего оценивали вкусовые качества, выживаемость пробиотиков, вязкость, рН, аналогичные исследования проводили с контрольным прродуктом (йогурт без добавок). Результаты показали, что количество микроорганизмов  осталось на прежнем терапевтическом уровне:  L. casei 4.8 x 10(6) кое/г   (опытный продукт), 4.3 x 10(6) кое/г (контроль) и  бифидибактерий 3.1 x 10(6) кое/г (опыт), 3.17 x 10(6) кое/г (контроль).   Но бактерии L. acidophilus погибли уже через 3 недели. Показатели вязкости и рН существенно снизились.   Исследование с помощью сканирующей электронной микроскопии показало, что полимеризированный сывороточный белок  играет важную роль в   структуре геля, образуя особую сеть, причастную к выживаемости микроорганизмов. По всем органолептическим показателям продукт удовлетворял вкусам потребителя  (J Food Sci. 2010).

    Сотрудники Программы Изучения Питания Школы Здравоохранения Университета Вашингтона, г.Сиэтл, США    изучали влияние добавленной клетчатки на насыщающие показатели низкокалорийных жидких йогуртов – калорийностью   0.4 - 1.8 ккал/г.   В исследовании  участвовали мужчин и женщины в возрасте 18-35 лет.  Им были предложены два высококалорийных йогурта – 0,9 ккал/г, общая энергоемкость порции составляла 440 ккал, а также два низкокалорийных продукта – 0,4 кка/л, калорийность 180 ккал без или с добавлением инулина (6 г) или равный объем оранжевого сока (180 ккал).  Через 2 часа оценивали показатели голода, полноты в желудке, желание есть, энергоемкость последующего завтрака.   Как йогурты, так и апельсиновый сок существенно снизили аппетит и вызвали ощущение насыщения, но у йогурта эти эффекты были более выражены. Участники, съедавшие йогурты, также потребили меньше калорий за последующим завтраком.  Эффекты, отмечаемые при получении низкокалорийного йогурта с инулином, были аналогичны таковым при потреблении высококалорийного продукта. Таким образом, включение клетчатки в низкокалорийный йогурт значительно повышает его способность насыщать и подавлять аппетит  (J Am Diet Assoc. 2009).

    Сочетание кисломолочных продуктов с клетчаткой значительно повышает биологическую ценность обоих компонентов. И тут перед потребителем открывается широкое поле для экспериментов – на основе обычного кефира,   двух-трех видов клетчатки и каких-либо вкусовых добавок (например, меда, ягод, орехов и т.д.