Аннотация

Приведены полезные свойства и эффекты, оказываемые пробиотиками и порошком инулина и олигофруктозы (BeneoSynergy1), которые относятся к пищевым волокнам с пребиотическими свойствами, и их роль в создании продуктов функционального назначения. Показана необходимость применения пищевых добавок, содержащих данные про- и пребиотики, в производстве вафель.

Ключевые слова

Пробиотики, пребиотики, олигофруктоза, инулин, пищевые волокна BeneoSynergy1, начинка, вафли, потребительские свойства

ВВЕДЕНИЕ

Одним из выдающихся достижений конца ХХ века является разработка принципиально новой концепции «Пробиотики и функциональное питание». Поэтому в настоящее время приоритетным направлением в развитии пищевой промышленности, несомненно, является получение продуктов функционального питания. Они обладают высокой физиологической ценностью, лечебно-профилакти-ческими, диетическими и лечебными свойствами, т.е. способствуют улучшению здоровья человека. В поддержании здоровья важную роль играет микробиоценоз, т.е. совокупность совместно обитающих нормальных представителей микрофлоры нашего организма. Присутствие бифидо- и лактобактерий в необходимом количестве в кишечнике - ключевой фактор защиты от проникновения в него патогенных микроорганизмов, так как молочнокислые микроорганизмы вырабатывают биологически активные и подобные антибиотикам вещества и тем самым оказывают антагонистическое действие по отношению к патогенной и гнилостной микрофлоре. Известно, что здоровый кишечник обеспечивает высокую работоспособность, хорошую память и сон, пониженный риск возникновения инфекционных и онкологических заболеваний. При дисбактериозе - нарушении состава и количества микрофлоры кишечника - в кишечнике начинают преобладать не свойственные здоровому человеческому организму микробы, которые вырабатывают в результате своего метаболизма токсические соединения: фенол, индол, скатол, крезол, аммиак, сероводород, меркаптаны. Некоторые из этих веществ могут служить причиной онкологических заболеваний [1]. Патогенные микроорганизмы вызывают нарушения всасывания аминокислот, жирных кислот, углеводов, витаминов. Продукты жизнедеятельности условно-патогенной микрофлоры снижают дезинтоксикационную способность печени, подавляют регенерацию слизистой кишечника, приводят к развитию диареи [2]. Нарушения микрофлоры сопутствуют заболеваниям органов пищеварения. Дисбактериоз обнаруживается почти у всех больных с патологиями желудочно-кишечного тракта. Характерные изменения при этом - уменьшение уровня бифидобактерий, лактобактерий, нормальной кишечной палочки. Дисбактериоз может привести к экземе, бронхиальной астме, раку толстой кишки, сахарному диабету, интоксикации, циррозу печени, авитаминозу, аллергии, иммунодефициту, плохому усвоению минеральных веществ и, как следствие, остеохондрозу и рахиту, болезням внутренних органов. Полиартриты также могут появляться вследствие нарушений нормофлоры желудочно-кишечного тракта. В 70-х гг. ХХ века в России, благодаря применению пробиотиков (живых микроорганизмов и веществ микробного происхождения, которые вводятся естественным путем и улучшают микроэкологическое состояние человека), возникла возможность борьбы с дисбактериозом. Специалистами пищевой промышленности разработан ряд продуктов с лечебно-профилактическими свойствами, нормализующих кишечную микрофлору. Так, бифидобактерии играют огромную роль в поддержании здоровья человека благодаря своей метаболической деятельности. При их недостатке рекомендуется употребление в пищу молочных продуктов, обогащенных живыми клетками бифидофлоры. Но, к сожалению, этот способ не является высокоэффективным, так как бифидобактерии - анаэробные микроорганизмы, чувствительные к кислой среде и температурным воздействиям. Кроме того, молоко - неблагоприятная среда для их развития. Следовательно, необходимы альтернативные пути решения таких проблем. На помощь пришел зарубежный опыт использования в пищевой промышленности не только пробиотиков, но и пребиотиков. Пребиотики - вещества, целенаправленно вносимые в составе пищи или БАД (биологически активных добавок), которые подвергаются микробной ферментации в толстом кишечнике и активизируют рост нормальной кишечной микрофлоры. В качестве пребиотиков обычно используют олигосахариды (лактулоза, галакто-, фрукто-, изомальтоолигосахариды), сахарные спирты, пептиды, гликозиды, минеральные вещества, некоторые витамины. Для бифидобактерий пребиотики также называют бифидус-факторами или бифидогенными веществами [2]. В настоящее время на сырьевом рынке появился новый бифидогенный пищевой материал - порошок инулина и олигофруктозы BeneoTMSynergy1. Обогащение пищевых продуктов порошком инулина и олигофруктозы BeneoTMSynergy1 можно считать одним из наиболее приемлемых способов создания функциональных продуктов. Это вещество не подвергается процессу метаболизма в верхних отделах желудочно-кишечного тракта вследствие отсутствия особых ферментов и транзитом достигает толстого кишечника, где служит источником углерода и энергии для бифидофлоры. Нами установлено, что положительное влияние порошка инулина и олигофруктозы BeneoTMSynergy1 на организм человека обусловливается следующими эффектами: - подавление вредных бактерий и активизация жизнедеятельности Bifidobacterium; - подавление или уменьшение количества токсичных метаболитов (аммиака, индола, скатола, крезола и др.) и вредных ферментов (β-глюкоро-нидазы, нитроредуктазы, азоредуктазы); - стимулирование абсорбции минералов и, как следствие, укрепление костей; - облегчение запора, так как при бактериальном распаде порошка инулина и олигофруктозы BeneoTMSynergy1 образуются жирные кислоты (уксусная, пропионовая, молочная, масляная), которые снижают рН кишечника, повышают осмотическое давление и влажность содержимого толстой кишки и улучшают перистальтику; - ингибирование образования вторичных желчных кислот; - антиканцерогенный эффект, который связан с активизацией иммунной системы бифидофлорой. Добавление инулина и олигофруктозы в пищевые продукты позволяет понизить содержание жира и сахара, а значит, и калорийность при сохранении их потребительских качеств, придавая таким образом этим продуктам дополнительную полезность для здоровья. Образцы начинки для вафель готовили с добавлением инулина и олигофруктозы (BeneoTMSynergy1), при этом исследовали органолептические, физико-химические и реологические свойства жировой начинки. Изучение реологических свойств начинки показало, что при добавлении BeneoTMSynergy1 в жировую начинку для вафель происходит изменение вязкости и предельного напряжения сдвига начинки. При этом установлено, что с увеличением градиента скорости эффективная вязкость жировых масс постепенно снижается за счет разрушения коагуляционных структур. Установили, что BeneoTMSynergy1 способствует увеличению вязкости начинки. Коагуляционная структура, которую образует дисперсная среда, возникает за счет сцепления BeneoTMSynergy1 и вафельной крошки через тонкие прослойки дисперсионной среды (жира). С уменьшением содержания жира в начинке жировая прослойка между частицами становится тоньше, происходит упрочнение структуры и коагуляционных контактов. Поэтому при введении BeneoTMSynergy1 эффективная вязкость массы увеличивается. Образование структуры жировых масс происходит при их охлаждении в результате кристаллизации дисперсионной среды - смеси жиров. Процесс структурообразования жировых масс при их охлаждении сопровождается снижением температуры массы и упрочнением ее структуры, т.е. упрочнением пластической прочности. Жировые массы - термодинамически неустойчивые системы, в которых происходит агрегирование твердых частиц, что уменьшает поверхность соприкасающихся частиц с дисперсионной средой, в результате система переходит в состояние с более низкой потенциальной энергией. Присутствие разных по природе и физико-химическим свойствам частиц (BeneoTMSynergy1) по-разному влияет на характер соединений и прочность агрегативных образований структуры. Энергия связи частиц в коагуляционных контактах зависит от природы вещества дисперсной фазы и дисперсионной среды. Чем более полярна одна из них, тем выше поверхностное натяжение на границе между ними. Чем больше разность полярностей между дисперсионной средой и частицами, тем сильнее тенденция частиц к агрегированию. Поэтому при добавлении BeneoTMSynergy1 происходит повышение прочности контактов. Это приводит к упрочнению структуры. Уменьшение содержания жира в массе и одновременное увеличение твердой фазы в ней приводит к увеличению ее прочности. Продолжительность выстойки готовых вафель сокращается, так как при введении BeneoTMSynergy1 пластическая прочность начинки при структурообразовании увеличивается почти в два раза - с 25,6 кПа в контрольном образце до 45,6 кПа в образце с дозировкой 10 % при охлаждении в течение 8 мин при температуре 8 оС. Прочность коагуляционных структур определяется числом и прочностью контактов твердых частиц в единице объема. Увеличение твердых частиц и уменьшение толщины прослойки жира приводит к упрочнению структуры. Это можно объяснить увеличением прочности жировой массы при внесении BeneoTMSynergy1 в количестве 10-15 %. Адгезия имеет существенное значение в процессе производства пищевых масс, особенно в тех случаях, где возможен контакт между массой и поверхностью обрабатывающей машины или необходим прочный контакт между используемыми полуфабрикатами [3]. Одно из требований к качеству вафель по ГОСТ 14031-68 «Вафли. Технические условия» - плотное прилегание вафельного листа к начинке, что определяется силой сцепления этих полуфабрикатов или адгезионной связью. В качестве меры адгезии вафельного листа к начинке приняли усилие сдвига. Суть метода сдвига заключается в определении касательного напряжения, необходимого для сдвига слоев адгезива относительно субстрата. Выбор данного способа обусловлен тем, что распространенный метод равномерного отрыва технически трудно реализуем. В ходе экспериментов постепенно наращивали массу грузов, добиваясь равномерного сдвига вафельных листов по поверхности начинки, после чего определяли его усилие. Анализ полученных данных показывает, что увеличение массовой доли BeneoTMSynergy1 в вафельных листах и введение в начинку муки экструдатов способствует повышению адгезионной прочности по сравнению с контролем (рис. 1). Рис. 1. Диаграмма изменения усилия сдвига вафельных листов: 1 - Бифилакт А; 2 - Бифилакт Д; 3 - Bifidobacterium longum; 4 - Lactobacillus Rhamnosus Органолептическую оценку готовых изделий проводили по пятибалльной шкале, по методу сенсорной оценки «А не А», по следующим показателям качества: внешний вид (форма, состояние поверхности, цвет), строение в изломе, консистенция начинки, запах и вкус. Анализ полученных данных показал, что образцы с внесением инулина и олигофруктозы BeneoTMSynergy1 характеризуются более выраженным вкусом, ароматом и более нежной консистенцией начинки. На основании результатов исследования было установлено, что оптимальное количество инулина и олигофруктозы BeneoTMSynergy1 при производстве вафельных изделий составляет 10 % к массе начинки, что обеспечивает их полезность для здоровья, а высокая технологичность, способность понижать содержание жира и сахара, а значит, и калорийность обеспечивает готовым продуктам функциональные свойства и прекрасные потребительские качества. А также позволяет рекомендовать употребление разработанных вафельных изделий для диетических и профилактических целей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Храмцов А.Г., Харитонов В.Д., Евдокимов И.А. Лактулоза и функциональное питание // Молочная промышленность. - 2002. - № 5. - С. 41-42.
2. Ким В. В., Харитонов Д.В., Щербакова Э.Г. Зарубежный опыт использования пребиотиков // Молочная промышленность. - 2001. - № 2. - С. 31-32.
3. Реометрия пищевого сырья и продуктов: Справочник / Под ред. Ю.А. Мачихина. - М.: Агропромиздат. - 1990. - 271 с.