Американский Научный Журнал БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ КОНСОРЦИУМА МИКРООРГАНИЗМОВ С ВЫСОКИМИ ПРОБИОТИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ

Аннотация. В статье представлено научное обоснование о необходимости создания пробиотических кисломолочных продуктов для детского и диетического питания. С этой целью проведено комплексное исследование по созданию консорциума микроорганизмов кефирной грибковой закваски и пропионовокислых бактерий и изучение пробиотических свойств полученной комбинированной закваски при культивировании на молоке и адаптированной смеси. Показана технология производства адаптированных кисломолочных продуктов на основе разработанной ассоциации культур, изучены качественные показатели адаптированных кисломолочных продуктов и хранимоспособность продуктов Скачать в формате PDF
American Scientific Journal № (2 9) / 2019 29

ПРОИЗВОДСТВО

БИОТЕХНОЛО ГИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ КОНСОРЦИУ МА
МИКРООРГАНИЗМОВ С ВЫ СОКИМИ ПРОБИОТИЧЕСКИ М СВОЙСТВАМИ ДЛЯ
ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТ ОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ

Бояринева Ирина Валерьевна
Канд. тех. на ук, доцент фа культета технологий и управления
Хабаровского государственного университета экономики и права
г. Хабаровск

Аннотация . В статье представлено научное обоснование о необходимости создания пробиотических
кисломолочных продуктов для детского и дие тического питания. С этой целью проведено комплексное
исследование по созда нию консорциума микроорганизмов кефирной грибковой закваски и
пропионовокислых бактерий и изучение пробиотических свойств полученной комбинированной закваски
при культивировании на молоке и адаптированной смеси. Показана технология производства
адаптирован ных кисломолочных продуктов на основе разработанной ассоциации культур, изучены
качественные показатели адаптированных кисломолочных продуктов и хранимоспособность продуктов.
Abstra ct. The article presents the scientific rationale for the need to create probiotic fermented milk products
for baby and diet food. To this end, a comprehensive study was carried out to create a consortium of
microorganisms of kefir fungal starter culture a nd propionic acid bacteria and to study the probiotic properties o f
the resulting combined starter culture in milk and adapted mixture. The production technology of adapted
fermented milk products based on the developed association of cultures is shown, th e qualitative indicators of
adapted fermented milk products and th e shelf life of products are studied.
Ключевые слова: пробиотики, пробиотические свойства, кефирная грибковая закваска,
пропионовокислые бактерии, адаптированная смесь.
Key words: probiotics , probiotic properties, kefir fungal yeast, propionic acid bacteri a, adapted mixture.

Введение. В современных условиях
массированного антропогенного воздействия на
биосферу страдает не только природа, но и сам
человек, в частности, негативные изменения в
онтогенезе происходят и на уровне его
микро экологии, нарушая естественный ход ее
развития.
С 80 -х годов прошлого века и по настоящее
время исследователи отмечают дефицит
бифидофлоры и снижение ее видового
разнообразия у детей раннего возраста, признанных
клинически здоровыми. Характерным явлением
последних двух десятилетий также стало
изменение видового состава бифидофлоры [1, 2, 3].
Период первичного становления
микробиоценоза можно без преувеличения назвать
базисом здоровья человека в будущем. Вместе с
тем, целый ряд факторов может стать причиной
возникновения дисбиотических нарушений, и их
коррекция требует применения таких
пробиотических средств, которые учитывали бы
особенности бифидофлоры современных детей.
Так, рациональный подход к конструированию и
применению новых средств коррекции
микрофло ры должен учитывать такое явление, как
аутогенная сукцессия – последовательность смены
биоценозов в определенной экологической нише
[2]. В ходе этого процесса в видовом сообществе
происходит последовательное выте снение одних
видов другими вследствие их био экологических
преимуществ в определенных условиях. В
микрофлоре желудочно -кишечного тракта (ЖКТ)
человеческого организма, данная закономерность
прослеживается в смене видового состава
бифидофлоры в процессе онтог енеза.
Важно отметить при этом, что вмешател ьство
неблагоприятных внешних факторов, таких как
отсутствие грудного вскармливания, эндогенные
инфекции, неблагоприятная экология и пр. могут
нарушить естественный ход развития
микробиоценоза ЖКТ ребенка [4, 5, 3].
Правильный баланс микрофлоры – ключевой
фактор в созревании иммунной системы, так как в
кишечнике сосредоточено 2/3 всей лимфоидной
ткани. Такое распределение не случайно: слой
эпителия, выстилающего кишечник,
приблизительно равен по площади теннисному
корту. Этот эпителий постоянно подвергается
негативным внешним воздействиям, в том числе
микробных и пищевых антигенов. Как известно,
ребенок рождается с «наивной», незрелой
иммунной системой. Кишечная микробиота не
сформирована полностью, желудок не явля ется
полноценным барьером для патогенов. Вск оре
после рождения дети на грудном вскармливании
развивают нормальную микрофлору с
доминированием бифидо - и лактобактерийи
низким числом потенциальных патогенов. У детей
на искусственном вскармливании процесс
фор мировании нормального микробиоценоза
нарушен [6, 7].
В настоящее время пробиотики на основе
живых микроорганизмов (в монокультуре или в
комбинации) являются наиболее разработанными и
широко используемыми специфическими
средствами коррекции микробной эколог ии
человека. По мнению специалистов, наиболее

30 American Scientific Journal № ( 29 ) / 20 19
перспек тивными являются пробиотики на основе
живых микроорганизмов с установленными
специфическими физиолого -биохимическими
эффектами, а также генно - инженерных штаммов с
заданными медико - биологическими и
техн ологическими характеристиками.
В этом отношении заслу живают внимание
микробные консорциумы, ярким представителем
которых являются кефирные грибки. Являясь
комбинацией разных микроорганизмов, микробные
консорциумы менее чувствительны к воздействию
фагов, ин гибиторов роста и других вредных для
микроорганизмов факторов. Отмечается, что для
биоинженерии и индустриальной биотехнологии
микробные консорциумы становятся той «горячей
точкой» роста, которая будет со временем
определять темпы их дальнейшего развития. В
последние годы все большее внимание
исследователей привлекают пропионовокислые
бактерии, обладающие высокими
пробиотическими свойствами. Положительная
роль пропионовокислых бактерий обусловлена
образованием ими пропионовой кислоты,
минорных органических кислот, ферментов и
большого количества витамина В 12.
Сочетание микрофлоры кефирной грибковой
закваски и пропионовокислых бактерий позволит
повысить пробиотические свойства продуктов. В
связи с этим, актуальным является создание
консорциума микроорганизмо в с новыми
биотехнологическими свойствами. Разработан а
комбинированная закваска на основе кефирной
грибковой закваски и пропионовокислых бактерий,
изучены пробиотические свойства. При изучении
роста пропионовокислых бактерий в процессе
сквашивания молока и адаптированной смеси
комбинированной закваской обнар ужено
интенсивное их развитие, что свидетельствует о
хорошей сочетаемости пропионовокислых
бактерий с микрофлорой кефирной грибковой
закваски. Количественный учет пропионовокислых
бактерий показал, что п ри всех дозах закваски в
конце ферментации количество жизнеспособных
клеток составляет 10 9 к.о.е. в см 3, это позволяет
получить в готовых кисломолочных продуктах, в
том числе детского питания, высокое содержание
клеток пропионовокислых бактерий. Необходимо
отметить, что разработанная ассоциация
микроорганизм ов отличается высокой
антимутагенной, антибиотической и
витаминобразующей активностью [8,9].
Цель работы. Целью данной работы является
производство пробиотических кисломолочных
продуктов для детского пит ания на основе
микробной ассоциации культур с высоким и
биотехнологическими свойствами.
Объекты и методы исследований. Объектом
исследования служили штаммы пропионовокислых
бактерий Propionibacterium freudenreichii subsp.
Shermanii КМ 186, Propionibacteriu m freudenreichii
subsp . Freudenreichii АС -2500, Propionibacterium
freudenreichii subsp . Shermanii АС -2503 и кефирная
грибковая закваска. Штаммы пропионовокислых
бактерий получены из фонда Всероссийской
коллекции микроорганизмов Института биохимии
и физиоло гии микроорганизмов (Москва),
активизированы био технологическим способом,
разработанным в Восточно -Сибирском
государственном технологическом университете.
При проведении эксперимента в качестве сырья для
производства пробиотических кисломолочных
продуктов были использованы детская молочная
смесь «Молочк о», отвечающая требованиям ТУ
9222 -037 -00419006 -98 (далее по тексту –
адаптированная смесь) и цельное молоко.
Основные физико -химические и
микробиологические показатели сырья, заквасок и
кисломолочных продукт ов определяли
стандартными и общепринятыми в
исс ледовательской практике методами.
Результаты работы. Разработана технология
производства адаптированных кисломолочных
продуктов «Биодапт» и «Целебный» для детского
питания. Технологический процесс производств а
адаптированных кисломолочных продуктов
состоит из следующих операций:
- приемка и подготовка сырья (очистка,
охлаждение, промежуточное хранение);
- термизация, охлаждение и промежуточное
хранение молока;
- подогрев и сепарирование молока;
- нормализация и обработка м олока
лимоннокислыми солями Na и K;
- приемка и подготовка компонентов;
- приготовление нормализованной смеси;
- гомогенизация, стерилизация и охлаждение
смеси;
- заквашивание, сквашивание смеси;
- охлаждение и фасовка готового продукта.
Каче ство кисломолочных продуктов
«Биодапт» и «Целебн ый» для детского питания
оценивали по органолептическим, физико -
химическим и микробиологическим показателям.
Качественная характеристика адаптированных
кисломолочных продуктов представлена в таблице
1.

American Scientific Journal № (2 9) / 2019 31

Табл ица 1
КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗ АТЕЛИ АДАПТИРОВАННЫХ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУ КТОВ
Показатели
Характеристика и значение
«Биодапт» «Целебный»
для детского питания
Внешний вид и консистенция
Однородная, без осадка, с
нарушенным сгустком,
нежная
Однородная, нежная, смет аноо бразная
Вкус и запах
Чистый, кисломолочный, без
посторонних привкусов и
запахов
Чистый, кисломолочный, с
сладковатым привкусом,
специфическим для данного продукта
Цвет Белый, с кремовым оттенком
Тируемая кислотность, ºТ (45±2) (42±2)
Массовая доля жира, %, не менее 3,5 3,5
Массовая доля белка, %, не менее 1,7 1,7
Массовая доля сухих веществ,
%, не менее 12,6 12,6
Массовая доля золы, %, не более 0,3 0,3
Витамин В 12, мкг/мл 450,0 470,0
Витамин В 1, мкг/кг 85±0,1 133±0,1
Витамин В 2, мкг/кг 235±0 ,1 328±0,1
Витамин В 6, мкг/кг 91±0,2 112±0,2
Количество клеток
пропионовокислых бактерий,
к.о.е./см 3, не менее
107 107
Количество клеток
молочнокислых бактерий,
к.о.е./см 3, не менее
106 -
БГКП (колиформы)
в 3 см 3 продукта Не допускаются Не допускают ся
Патогенные микроорганизмы, в
т.ч. сальмонеллы
в 50 см 3 продукта
Не допускаются Не допускаются
S. aureus в 10 см 3 продукта Не допускаются Не допускаются

Адаптированные кисломолочные продукты,
характеризуются низкой кислотностью, нежной
консистенци ей и содержат высокое количество
жизнеспособных клеток пропионовокислых
бактери й, что очень важно при производстве
продуктов детского питания, обладающих лечебно -
профилактически ми свойствами.
В ходе дальнейших исследований изучали
сроки хранения адаптирова нных кисломолочных
продуктов. Для установления сроков хранения
изучали изменения органолептических, физико -
химических и микробиологических показателей
продуктов в процессе хране ния при температуре
(6±2) ºС. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2
ИЗУЧЕНИЕ СРОКОВ ХРАН ЕНИЯ АДАПТИРОВАННЫХ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУК ТОВ
Продукт
Продолжительн
ость хранения,
сут
Кислотность Кол -во клеток
пропионовокис
лых бактер ий,
к.о.е./см3
Органолептические
показатели
Титруем
ая, °Т
Активн
ая,
рН
Консистенци
я Вкус и запах
С
использование
м
пропионовокис
лых бактерий
0
3
5
7
9
10
11
13
15
41
42
43
44
45
46
47
47
49

5,38
5,32
5,30
5,27
5,26
5,24
5,22
5,22
5,20
7×1010
6×1010
6×1010
5×1010
4×1010
3×1010
2×1010
1×1010
8×109
Однородная,
нежная

Однородная,
с
нарушенным
сгустком
Чистый,
кисломолочн
ый,
сладковатый

Чистый,
кисломолочн
ый,
сладковатый

32 American Scientific Journal № ( 29 ) / 20 19
С
использование
м
комбинированн
ой закваски
0
3
5
7
9
10
11
13
15
41
42
43
43
44
45
46
47
50


5,38
5,33
5,31
5,31
5,30
5,28
5,26
5,24
5,20
1×1010
1×1010
9×109
8×109
7×109
6×109
5×109
4×109
2×109
Однородная,
нежная

Однородная,
с
незначительн
ым отстоем
сыворотки
Кисломолочн
ый, мягкий,
слегка
сладковатый
Кисломолочн
ый, слегка
сладковатый

Данные, представленные в таблице 2,
свидетельствуют о том, что адаптированные
кисломолочные продукт ы характеризуются
стабильными органолептическими, физико -
химическими и микробиологическими
показателями в течение 13 суток хранения. При
хранении отмечено незначительное повышение
кислотности, количество жизнеспособных клеток
пропионовокислых бактерий при этом составило
для адаптированных кисломолочных продуктов
1×10 10 к.о.е. в см 3 и 4×10 9 к.о.е. в см 3 с
использованием пропионовокислых бактерий и
комбинированной закваски, соответственно.
Учитывая высокие санитарно -гигиенические
требования, предъявляемые к п родуктам детского
питания, срок хранения адаптированных
кисломол очных продуктов был выбран с
достаточным запасом времени – 10 суток.
Выводы. Таким образом, разработка и
массовое использование пробиотиков и
пробиотических продуктов является
микроэкологическ им базовым приемом
поддержания физического и духовного здоровья
населения, увеличения продолжительности и
активности жизни людей и важнейшей
предпосылкой появления нового здорового
поколения. Доказано, что пропионовокислые
бактерии, а также ассоциация микр оорганизмов
пропионовокислых бактерий и кефирной
грибковой заква ски отличаются высокой
биохимической активностью при культивировании
на адаптированной смеси, в результате чего,
разработана серия продуктов детского питания с
высоким титром жизнеспособных кл еток
пропионовокислых бактерий.

Список литературы:
1. Шкопоров А. Н., Ефимов Б.А., Володин
Н.Н., Кафарская - Л.И. Бифидобактерии:
традиционный взгляд и современные генетические
исследования// Вопросы практической педиатрии.
– 2007 -2 (5) – с. 76 -79.
2. Рыбальченк о О.В., Бо ндаренко В.П.,
Добрица В.П. Атлас ультраструктуры микр обиоты
кишечника человека // СПб. ИИЦ BMA. – 2008. –
103 с.
3. Жиленкова О. Г. Селекция
производственно -перспективных штаммов
бифидобактерий, выделенных от детей. Автореф.
дис. канд. биологич. на ук. Москва, 2011. – 26 с.
4. Кафарская Л.И, Володин Н.Н, Афанасьев
C.G., Шкопоров А.Н., Ефимов Б.А. Особенности
микробной| колонизации кишечника
новорожденных и недоношенных детей в
отделении - реанимации и интенсивной терапии //
Вестник Российской АМН. – 2006 . - №1 – с. 10 -15.
5. Кафарская Л.И., Постникова Е.А., Донских
Е.Д. , Ефимов Б.А. Особенности становления
микрофлоры детей раннего возраста // Детские
инфекции. – 2006. – Т.5. - №1. – с. 6 -11.
6. Mackie R.I., Sghir A., Gaskins H.R.
Developmental microbial ecology of the neonatal
gastrointestinal tract // Am. J. Clin. Nutr. – 1999. –
V.69. – s. 1035 -1045.
7. Orrhage K., Nord C.E. Factors controlling the
bacterial colonization of the intestine in breast -fed
infants // Acta Paediatr Suppl. – 1999. – V. 88. – P. 47 -
57.
8. Бояринева И.В., Хамагаева И. С., Потапчук
Н. Ю. Исследование проб иотических свойств
комбинированной закваски // Кемерово: Техника и
технология пищевых производств. – 2013. – №1. –
с. 54 -58
9. Бояринева И.В., Хамагаева И.С.
Исследование биохимической активности
пропионовокислых бактерий и комбинированной
закваски на основе адаптированной смеси //
Кемерово: Техника и технология пищевых
производств. – 2013. – №4. – с. 35 -38