Тема 24. Пробиотические микроорганизмы для мясопродуктов

План лекции:

24.1 Характеристика пробиотических микроорганизмов и их

физиологическое влияние на организм человека.

24.2 Использование пробиотических микроорганизмов в технологии

мясопродуктов.

24.3 Использование препаратов пробиотиков прямого назначения

24.1 Характеристика пробиотических микроорганизмов и их

физиологическое влияние на организм человека.

Бифидобактерии. Бифидофлора составляет у детей 98 %, а у взрослых до 40-60 % кишечной микрофлоры. В настоящее время известно 32 вида бифидобактерий, из них в качестве производственных используют преимущественно 3 вида: B.bifidum, B.breve, B.longum.

Морфологическибифидобактерии представляют собой грамположительные палочки. Палочки имеют утолщения на одном конце (булавы) или двух концах (гантели). Физиологическим свойством бифидобактерий является их способность расти и развиваться при температуре 20-40 ºС, рН 5,5-8,0. Оптимальной зоной роста является температура 36-38 ºС и рН 6,0-7,0. Однако проведенные экспериментальные исследования показали, что бифидобактерии способны выживать и при более низких температурах 2-4 ºС.

Первично выделенные бифидобактерии по отношению к кислороду являются строгими анаэробами. В процессе лабораторного культивирования они приобретают способность развиваться в присутствии кислорода.

Для нормального роста и развития бифидобактерий большое значение имеет присутствие ростовых веществ. В качестве ростостимулирующих веществ используют витамины (пантотеновая кислота, биотин, рибофлавин), минеральные вещества (железо, кобальт, магний, фосфор, калий), растительные компоненты (обезжиренная соя, тростниковый сахар, экстракт картофеля).

Биологическая роль бифидобактерий заключается в их благоприятном влиянии на организм человека за счет ряда механизмов:

1.Бифидобактерии проявляют высокую антагонистическую активность в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Антагонистическое действие на патогенные микроорганизмы оказывают органические кислоты, антимикробные вещества, бактериоцины, продуцируемые микроорганизмами. Продуцирование органических кислот приводит к повышению кислотности и, как следствие, угнетению нежелательной микрофлоры. Среди антимикробных веществ большое значение имеет перекись водорода, которую продуцируют пробиотические микроорганизмы. Бактериоцины - вещества, вырабатываемые микробными клетками, обладающие ингибирующей способностью в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.

2. Бифидобактерии регулируют обменные процессы организма за счет продуцирования витаминов, в частности витамина К (филохолин), группы В, биотина (витамин Н), РР (ниацин), которые участвуют в обмене белков, углеводов, синтезе аминокислот.

3. Бифидобактерии способствуют более полному гидролизу белков, как растительных, так и животных. Благодаря этому повышается усвояемость пищи и снижается вероятность развития пищевой непереносимости из-за накопления в толстом кишечнике непереваренных белков.

Молочнокислые микроорганизмы. Бактерии рода Lactobacillus (стрептобактерии) представляют собой палочки разной длины. Особенностью стрептобактерий является их высокая устойчивость к поваренной соли (6-10 %). Лактобациллы в большинстве способны расти при температуре 1 ºС и хорошо развиваются при 15 ºС. Основными свойствами являются кислото- и ароматобразующая способность, последняя проявляется в способности продуцировать ацетоин. Стрептобактерии обладают выраженной протеолитической активностью, благодаря развитому комплексу протеиназ и пептидаз, в отношении не только молочных, но и мышечных и соединительно-тканных белков.

Биологическая роль молочнокислых микроорганизмов заключается в том, что они обладают выраженной антагонистической активностью, то есть подавляют рост и размножение патогенных микроорганизмов. В организме человека они способствуют активации иммунной системы, участвуют в метаболизме белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот, солей металлов, желчных кислот, в синтезе витаминов, гормонов, антибиотиков и других веществ. Лактобациллы усиливают физиологическую активность желудочно-кишечного тракта, осуществляют гидролиз продуктов метаболизма белков, липидов и углеводов. Лактобациллы активно участвуют в метаболизме пищевых волокон, в разрушении избытка пищеварительных ферментов, а также в нейтрализации токсичных веществ, поступающих извне или образующихся в результате искаженного метаболизма. Они являются источником различных биологически активных веществ, а именно витаминов группы В, фолиевой, никотиновой кислот, аминокислот, органических кислот.

24.2 Использование пробиотических микроорганизмов в технологии

мясопродуктов.

Основная область применения пробиотиков - продукты молочного производства. На сегодняшний день спектр пробиотических продуктов значительно расширился, пробиотики можно вводить в состав различных пищевых продуктов, в том числе масло-жировой, хлебопекарной, а также мясной промышленности. Бифидосодержащие продукты делятся на три группы:

1-я группа - объединяет продукты, в которые добавляют жизнеспособные клетки бифидобактерий, выращенные на специальных средах (развитие микроорганизмов в таких продуктах не предусматривается);

2-я группа - продукты, сквашенные чистыми или смешанными культурами бифидобактерий;

3-я группа - продукты смешанного брожения, чаще всего сквашенные совместной культурой бифидобактерий и молочнокислых микроорганизмов.

Пробиотические функциональные продукты должны обладать следующими свойствами:

- устранять избыточное бактериальное обсеменение тонкой кишки;

- восстанавливать нормальную микрофлору толстой кишки;

- улучшать кишечное пищеварение и всасывание;

- восстанавливать нарушенную моторику кишечника.

Пробиотическим действием на желудочно-кишечный тракт обладает продукт, содержащий не менее 10⁹ КОЕ пробиотических микроорганизмов в 1 г продукта.

Производство пробиотических мясных продуктов еще не получило широкого распространения по ряду причин:

- во-первых, для мясного сырья характерен более низкий уровень показателя активности воды по сравнению с молочнокислыми продуктами, особенно при производстве сырокопченых и сыровяленых колбас;

- во-вторых, отсутствует способ существенного снижения количества исходной микрофлоры, конкурирующей с пробиотиками;

- в-третьих, для обеспечения пробиотического эффекта необходимо вводить большое количество микроорганизмов.

Бифидобактерии и молочнокислые микроорганизмы в технологии мясопродуктов могут использоваться в виде сухих и жидких препаратов, которые могут быть прямого применения и производственными заквасками (рисунок 18).

К препаратам прямого назначения, используемых в технологии производства предварительной подготовки, относятся сухие и жидкие закваски микроорганизмов.

Сухие закваски готовят из культур, выращенных на стерилизованном молоке. Культуры микроорганизмов вносят в защитную среду, представляющую собой водный раствор, содержащий сахарозу, желатозу и глютамат натрия. Такую смесь заливают в ампулы по 1 мл, замораживают при температуре минус 40 ºС и высушивают сублимацией при температуре минус 35 ºС, после чего ампулы запаивают под вакуумом. Подготовленные таким образом препараты хранятся при температуре 3-5 ºС или –(18-25) ºС. Такие условия позволяют сохранять жизнеспособность микроорганизмов и производственно-ценные свойства заквасок в течение многих лет.

Рисунок 5. Формы препаратов пробиотиков

24.3 Использование препаратов пробиотиков прямого назначения.

Жидкие закваски, как правило, готовят на стерильном обезжиренном молоке. Недостатком такого вида препаратов является их кратковременность хранения при температуре 3-8 ºС в течение 10 суток, а при комнатной температуре – 5 суток.

Сухие и жидкие закваски могут выпускать в концентрированном виде. Такие препараты характеризуются повышенным содержанием микробных клеток от 150 до 300 млрд. клеток в 1 г препарата. Концентрированные препараты хранятся при температуре 3-5 ºС в течение 2-3 месяцев.

Препараты стартовых культур вносят в сухом виде, либо предварительно восстановленные в кипяченой охлажденной воде, либо в жидком виде на стадии фаршесоставления. Дозировка зависит от агрегатного состояния бакпрепарата и его видового состава.

Например, одной из последних разработок бакпрепаратов пробиотических культур является создание препаратов ВВ-12 и ВВ-46 на основе бифидобактерий B.lactis и B.longum (фирма «Христиан Хансен», Германия), предназначенных для производства сырокопченых колбас. Данные препараты рекомендуется вносить в сухом виде в количестве 5·10⁶ клеток на 1 г фарша совместно с препаратом «Бактоферм Т-SPX» (смесь стафилококков и педиококков). Колбасные батоны обрабатываются в климокамерах по стандартной схеме. В готовых колбасах содержание пробиотиков 10⁸ КОЕ/г.

Необходимо отметить, что использование жидкого концентрата бактерий более предпочтительно, чем сухого бакпрепарата, поскольку микроорганизмы в таком виде более активны и продуцируют большее количество вкусо-ароматических веществ.

Контрольные вопросы

1. Характеристика пробиотических микроорганизмов и их физиологическое влияние на организм человека.

2. Использование пробиотических микроорганизмов в технологии мясопродуктов.

3. Использование препаратов пробиотиков прямого назначения

Рекомендуемая литература

1.Перспективные направления создания продуктов функционального назначения на основе животного сырья. Шванская И.А. ФГБНУ "Росинформагротех". Год издания: 2013

2.Функциональные продукты питания. Теплов В.И. Изд: А-Приор Год: 2008 Страниц: 240

3.Functional Foods and Nutraceuticals. Aluko, Rotimi E. New York, NY etc.: Springer. 2012г.