Технологии производства продуктов-синбиотиков

Бета-глюканы овса для синбиотиков

В Ключевой Лаборатории Микробиологии Промышленной Ферментации Университета Тянджин, Китай разработана технология использования для этой цели   муки   овса, которую   ферментировали с помощью Лактобактерий  Lactobacillus plantarum TK9 и Бифидобактерий  Bifidobacterium animalis subsp. lactis V9. Содержание этих  живых микробов  в готовом продукте составляло   2.85 × 10⁹/г и   3.17 × 10⁸/г.   В исходном материале   и ферментируемой муке концентрация бета-глюканов оказалась одинаковой,  но содержание азота свободных аминокислот белков овса  возросло   при применении Лактобактерий     с 110.84 до 154.62 мг/100 г, а Бифидобактерий - с   82.16 до 104.83 мг/100 г.  Возрос также и уровень наиболее биологически активных пептидов     с молекулярной массой менее  6000 Da  - на     4.4% и 5.96%, соответственно. Авторы считают, что полученный новый  продукт - синбиотик, обладает комплексным эффектом, поскольку содержит не только лакто- и бифидобактерии и вязкую клетчатку овса - бета-глюканы, но и биоактивные аминокислоты и пептиды   ( Food Funct.,  2015 ) .

    Занимались разработкой   продуктов из овса и в  Отделе Биотехнологий Университета Лунд, Швеция. Там создали два ферментированных напитка с отрубями злака и оценили их влияние на  показатели углеводного обмена у молодых людей с избытком массы тела. Один напиток был простой, второй содержал дополнительно  экзополисахариды. В качестве продукта сравнения использовали йогурт.  Всех привлеченных распределили на 4 группы, участники каждой из которых получали стандартный завтрак, включающий по 50 г доступных углеводов за счет  белого хлеба с высоким гликемическим индексом, но отличались по содержанию энергии и макронутриентному составу.  В группе 1 всем выдали по обычному стандартному завтраку; во 2 и 3 предложили дополнительно два разных вида напитка на основе  отрубей овса; в 4-й - низкожировой йогурт. Напитки с   отрубями оказались аналогичными по эффективности с йогуртом, вызвав одинаковое снижение уровня глюкозы в крови после еды  по сравнению с первой группой    (Int J Food Sci Nutr. 2015).

          В Отделе Переработки Зерновых и Растительных  Масел Центрального Института Инжиниринга  Пищевых  Технологий, Пенджаб, Индия   был разработан напиток-синбиотик на основе муки и отрубей из пророщенной пшеницы и овса, гуаровой смолы и пробиотиков-Лактобактерий.   Выживаемость микробов увеличивалась с возрастанием содержания    пророщенных пшеницы и овса. Оптимальное соотношение муки пророщенной пшеницы, овса, отрубей пшеницы и   гуаровой смолы в  готовом продукте было    7.86, 5.42, 1.42 и 0.6   г на 100 мл воды. Напиток содержал       1.19 % белка, 0.33 % жиров,  0.42 % клетчатки, 1.45 мг железа, 15,74 кальция, 11.56 % углеводов,  54 ккал энергии и 10.43¹⁰ жизнеспособных Лактобактерий  (J Food Sci Technol. 2014).

    В Университете Камерино, Италия  изучали перспективы применения муки гречихи и отрубей овса в качестве пребиотиков в комбинации  с пробиотиками - Лактобактериями в комплексном продукте-синбиотике на основе ферментированного молока.  Полученный продукт хранили при температуре    4 °C в течение 28 дней. Комплекс лактобактерий оказался очень стабильным и уровень содержания бактерий 1х10 ⁹ сохранился практически неизменным  (Int J Food Microbiol, 2013).

   В Отделе  Микробиологии Полости Рта Школы Стоматологии Университета Цурими, Канагава, Япония разработали новый синбиотик для профилактики заболеваний полости рта, вызываемых грибками и микробами. Для этой цели изучили влияние 40 штаммов Лактобактерий на жизнеспособность основных патогенов полости рта. В итоге были выбраны 5 штаммов таких микробов, изолированных из полости рта: Лактобактерии из молочных продуктов оказались неэффективными. В качестве пребиотиков были выбраны арабиноза, ксилоза и комплекс сахаридов  (J of Oral Bioscience, 2016)

     Частенько для повышения сохранности бактерий-пробиотиков конечные продукты-синбиотики предлагаются в форме мороженого.     Рецептура подобного  продукта  на основе нежирного молока с Лактобактериями и пребиотиками - инулином и смолой акации была разработана и в Отделении Микробиологии Университета Бундельханд, Янси, Индия.   В условиях заморозки Лактобактерии в количестве  10 ⁸ - 10 ⁹ на грамм сохранялись в изделии в течение 1 месяца, но при хранении при комнатной температуре (25 ± 1 °C) происходило быстрое снижение этого показателя  (J Food Sci Technol,   (  2014).

       В Отделе Молочных Наук Ветеринарного Колледжа и   Университета Ветеринарии и Наук о Животных Тамил Наду, Индия была разработана технология получения синбиотического продукта - мороженого с комплексом Лакто- Бифидобактерий и      пребиотиками - клетчаткой фрукто-олигосахаридами, обогащенного концентратом белка молочной сыворотки. Введение в состав мороженого клетчатки существенно повысило жизнеспособность бактерий.    У добровольцев потребление такого мороженого повышало численность микробов в каловых массах      (Intern Food Res J, 2012).

     Многие технологи используют для разработки синбиотиков в качестве источников клетчатки-пребиотиков фрукты и овощи. Так, напиток-синбиотик на основе моркови был сконструирован диетологами из Отдела Наук и Технологий Питания Факультета Животноводства, Рыбоводства и Питания Университета Вайямба, Шри-Ланка.    Для его изготовления был использован сок сырой моркови, содержащий высокий уровень растворимой клетчатки - фруктоолигосахаридов и инулина, витаминов  A, C, D,  K, минералов кальция, калия, фосфора, железа.   После включения Лактобактерий в сок   продукт ферментировали в течение 0, 2 или  4 часов при температуре  37°C и далее  хранили при температуре 5±1°C в течение 6 недель, периодически оценивая физико-химические показатели.  Наилучшие результаты показаны при ферментировании напитка в течение 2-х  часов, при этом концентрация Лактобактерий сохранялась на высоком уровне    -     10 ⁸ на 1 мл  ( Journal of Agricultural Sciences, 2016).

         В Отделе Пищевых Наук Федерального Университета Лаврас, Бразилия разработан продукт-синбиотик на основе пробиотиков Лакто- и  Бифидобактерий, и пребиотиков - гидролизата бобов сои и    фруктоолигосахаридов.  Оптимальное содержание ингредиентов было следующим:    гидролизат бобов сои    10%, фруктоолигосахариды  3%, сахароза  12%, начальное содержание пробиотиков составляло  5 × 10⁶ клеток на мл,   а температура изготовления продукта  составляла 35℃  К концу срока хранения при пониженной температуре количество жизнеспособных бактерий находилось на уровне  не меньшем 10⁷ на грамм продукта    (FNS, 2012).

        В Центре Исследования Пищи Ashtown, Дублин, Ирландия разработана рецептура синбиотика на основе Лактобактерий и пребиотиков - клетчатки инулина и олигофруктозы на основе молока за счет введения в состав продукта ломтиков свежих яблок. Этот фрукт  был выбран по причине высокого содержания в нем полифенолов.   Расчеты показали, что для включения оптимального количества клетчатки  (2-3 г) на порцию продукта необходимо использовать около   100 г яблок.      Продукт содержал около  10⁸ жизнеспособных клеток на грамм в течение всего периода хранения (14 дней) при температуре около 5⁰С, что сравнимо с показателем для специализированных молочных продуктов. Тем не менее, с   течением времени содержание полифенолов  в продукте снижалось (Journal of Functional Foods,  2010).

        В Отделе Пищевого Инжиниринга Факультета Химического и Металлургического Инжиниринга Технического Университета Стамбула, Турция разработали новый синбиотик на основе темного шоколада с пробиотиками - бактериями Bacillus indicus HU36, пребиотиками мальтодекстрином и клетчаткой лимона. Клетчатку добавляли в количествах 1.5, 3.5 или  5.5 г/100 г готового изделия.   В образцах продукта при хранении при комнатной температуре выживаемость микроорганизмов составляла   88 -91%  (LWT - Food Science and Technology,   2014).

      Сотрудниками Лаборатории Биотехнологии Пищи, Университет Сардар Патель, Гуджарат, Индия предложена  рецептура шоколадного мусса со свойствами синбиотика. Для этой цели использовали комплекс пробиотиков Лактобактерий и пребиотика инулина. По данным авторов, сохранность бактерий отмечена при хранении в течение 28 дней, признаков контаминации не было    ( Biotechnology,   2008).

   Как мы видим, продукт-синбиотик должен содержать в обязательном порядке два основных компонента - полезные микроорганизмы и питательный субстрат для них -  различные виды клетчатки. А вот какие это будут компоненты - полностью зависит от фантазии и мастерства технологов. Будем надеяться,  что ассортимент синбиотиков и в будущем будет постоянно расширяться.