способ получения пищевой добавки

Формула изобретения

Способ получения пищевой добавки, предусматривающий смешивание пшеничных отрубей с водой, нагревание полученного субстрата и охлаждение до температуры заквашивания, внесение микроорганизмов и ферментацию до достижения заданной величины pH среды, отличающийся тем, что в качестве субстрата используют смесь моркови, капусты, взятых дополнительно к пшеничным отрубям в соотношении 2: 1:1, которую гомогенизируют, нагревание ведут пастеризацией, а ферментацию проводят с использованием штамма или штаммов микроорганизмов, взятых в равных количествах из Bifidobacterium adolescentis МС-42, Propionibacterium schermanii Э-6, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum 31, до pH смеси от 4,8 до 5,1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть реализовано в технологии мясных и др. пищевых продуктов.

Известно применение дрожжей и дрожжевых препаратов, культивируемых на различных видах зернового сырья (муки ржи, пшеницы, ячменя, рисовая мучка, зерновые отруби, ржаной и пшеничный солод) и интенсивно накапливающих биомассу. Однако дрожжевые культуры по данному способу в жидком или твердофазном состоянии подвергаются инактивации, в результате чего добавка не содержит живых дрожжевых клеток (1).

Известен способ получения стерилизованного пищевого продукта на основе риса или макаронных изделий с применением уксуснокислых бактерий, упакованных и стерилизованных нагреванием. Однако данная обработка продукта микроорганизмами предусмотрена только для улучшения свойств риса или макаронных изделий при последующем хранении и приготовлении (2).

Наиболее близким по технической сущности является способ получения ферментированной пищевой добавки на основе зерновых отрубей, предусматривающей смешивание пшеничных отрубей с водой, нагревание для желатинирования, охлаждение, внесение микроорганизмов, выбранных из вида Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium, Propionibacterium и других в различных сочетаниях, и ферментация в течении времени, необходимым для достижения величины pH ниже 3,5 (3).

Задача изобретения - создание натурального пищевого комплекса на основе растительных компонентов, сочетающих в себе естественные факторы, способствующие деятельности ферментных систем физиологичных штаммов молочнокислых микроорганизмов, благодаря чему обеспечивается становление экосистемы пищеварительного тракта человека.

Получение пищевой добавки на основе растительного сырья, ферментированного молочнокислыми микроорганизмами, и с высоким содержанием микробной биомассы для улучшения свойств готовых продуктов при введении ее в рецептуру. Образующимися в результате ферментации сырья бактериями продукты клеточного метаболизма дополнительно обогащают добавку питательными веществами и в итоге повышают биологическую ценность самой добавки.

В качестве субстрата используют смесь моркови и капусты, взятых дополнительно к пшеничным отрубям в соотношении 2:1:1, а из микроорганизмов - Bifidobacterium adolescentis MC-42, Propionibacterium schermanii Э6, Lactobacillus acidopfilus, Lactobacillus plantarum 31. Корнеплоды моркови содержат до 88,8% воды, 1,1 - 1,3% белков, 0,2% жира, 9,2% углеводов, эфирное масло, лецитин, минеральные вещества (мг%: Na - 18, K - 200; Ca - 46; Mg - 36; P - 58; Fe - 1), йод, медь, кобальт, витамины (мг %: Bl - 0,06; B2 - 0,02; PP - 1; C - 0,025), B - каротин, флавоноиды.

Капуста содержит до 90% воды; 6,1-10,4% сухого вещества; до 5,4% сахаров, в том числе 0,5% крахмала, 0,7% клетчатки, 1,8% белков, минеральные вещества (Ca, Ma, Mg (185 мг%), P, S, Fe); витамины (C, B1, B2, PP, K).

Пшеничные отруби имеют в составе от 11,72 до 15% белка, который представлен альбуминами - от 18 до 22,9%, глобулинами - от 11,4 до 16,1%, проламинами - 19,1 до 25,7%. Белковые вещества отрубей содержат лизин, треонин, аспарагиновую кислоту, глицин, аланин. В жирнокислотном составе свободных и связанных липидов пшеничных отрубей преобладают полиненасыщенные жирные кислоты - линолевая и линоленовая (до 62%). В минеральном составе присутствуют K, P, Zn, Ca, Cu, а в витаминах PP, B1, B2. С помощью молочнокислых микроорганизмов, таких как бифидобактерии, пропионовокислые и ацидофильные бактерии, можно повысить биологическую ценность растительных компонентов и придать им лечебно-профилактические свойства путем накопления в них микробной биомассы и продуктов их метаболизма.

Выбор данных видов растительных компонентов для пищевой добавки и условия ее ферментации обусловлен следующим: морковь, капуста, пшеничные отруби наиболее сочетаемые с мясным и др. сырьем, представляют натуральные продукты с необходимыми факторами роста (источник углеводов и ростовых веществ) для молочнокислых микроорганизмов, а пшеничные отруби, кроме пищевых свойств, реализуют себя как разрыхлитель добавки. Создание температурных условий способствует не только увеличению микробной биомассы, но и накоплению продуктов биосинтеза, в частности, витамина B12, индуцируемого пропионовокислыми бактериями. Пропионовокислые, ацидофильные бактерии за счет молочной кислоты, а бифидобактерии еще и уксусной кислоты, создают кислую среду, которая в организме человека улучшает всасывание в кровь кальция, железа, витамина D.

Используемые штаммы молочнокислых микроорганизмов взяты: Bifidobacterium abolescentis MC-42 (N ЦМНЦ B-1987), Lactobacillus plantarum из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов при ВНИИгенетики, Propionibacterium schermanii Э6, Lactobacillus acidophilus из коллекции Центральной лаборатории микробиологии ВНИМИ.

Способ осуществляется следующим образом: измельченные в гомогенизаторе овощи и пшеничные отруби подвергают пастеризации, микробную массу наращивают на специальных для каждого вида жидких питательных средах или восстанавливают из сухих культур в молочной сыворотке в течении 24 ч при температурах 30-37^oC. Затем в субстрат вносят жидкие культуры микроорганизмов в отдельности или смеси их в равных количествах. Исходная концентрация микробных клеток 10⁷ - 10⁹ в 1 см³.

Способ иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1. Овощи предварительно моют, очищают, а пшеничные отруби заливают теплой водой с температурой 40-45^oC. Затем морковь, капусту, пшеничные отруби в соотношении 2:1:1 измельчают в гомогенизаторе, и субстрат пастеризуют при 80^oC в течение 10 минут. В 1 г субстрата вносят культуру Bifidobacterium adolescentis MC-42 из расчета 1 см³ питательной среды с бифидобактериями, содержащей 10⁹ КОЕ. Ферментацию субстрата осуществляют при 37^oC в течение 24 ч. В процессе ферментации величина pH субстрата снижается с 5,7 до 5,0, что связано с накоплением молочной и уксусной кислот при снижении микробной биомассы на 2 порядка.

Пример 2. Подготовка, измельчение овощей и пшеничных отрубей осуществляют как в примере 1. В растительный субстрат вносят Propionibacterium schermanii Э6 из расчета 1 см³ питательной среды с бактериями, в которой содержится 10⁹ KOE на 1 г субстрата. Ферментацию проводят при 32^oC в течение 24 ч. Величина pH субстрата при ферментации снижается с 6,5 до 5,1. Количество пропионовокислых бактерий практически сохраняется на первоначальном уровне.

Пример 3. Подготовку растительного субстрата осуществляют по примеру 1. В пастеризованный субстрат вносят Lactobacillus plantarum 31 из расчета на 1 г субстрата 1 см³ активизированной культуры с содержанием 10⁷ KOE. Ферментацию проводят при 30^oC в течение 24 ч. Биомасса увеличивается до 10¹⁰ KOE в 1 г субстрата. Величина pH субстрата с микроорганизмами снижается с 6,7 до 5,0 за счет молочной кислоты.

Пример 4. Подготовку растительного субстрата проводят по примеру 1. В 1 г растительного субстрата вносят смесь Lactobacillus acidophilus и Propionibacterium schermanii Э6 в соотношении 1:1 и концентрацией 10⁹ KOE/см³. Ферментацию субстрата осуществляют при 37^oC в течение 24 ч. Биомасса смешанной культуры увеличивается на 2 порядка, величина pH снижается с 6,7 до 4,8.

Динамика развития микроорганизма в субстрате показана в таблице 1.

Аминокислотный состав белка ферментированных растительных субстратов представлен в таблице 2.

Сравнительный анализ пищевой ценности ферментированных субстратов свидетельствует о накоплении незамещенных аминокислот по сравнению с растительным субстратом.

Источники известности, принятые во внимание

1. Борисенко Е.Г., Борисенко Н.А., Михайлова В.И. и др. Лечебно-профилактические добавки к пище и кормам из зернового сырья. Матер. межд. научн. техн. конф. "Прикладная биотехнология на пороге XXI века" М., 1995. - с. 81.

2. Заявка N 2 -169423 Япония, МКИ A 23 L 1/10, 1/16, 3/3571. Получение стерилизованного продукта питания. Изобретение стран мира, 1991, N 1, c. 68.

3. Международная заявка N 91/176272, кл. A 23 L 1/105. Опубл. 28.11.1991.