КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИЕТИЧЕСКОГО БЕЛКОВОГО ПРОДУКТА Российский патент 1997 года по МПК A23C21/00 

Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к получению молочных диетических продуктов.

Известен способ получения из молочной сыворотки белкового напитка, имеющего хорошие органолептические свойства и стойкого в хранении. Для этого из молочной сыворотки выделяют ультрафильтрацией сывороточно-белковый концентрат, добавляют к нему плодово-ягодный или фруктовый сироп, сахар и пектин. Полученный продукт имеет хорошие вкусовые качества и кроме того его белково-углеводный компонент улучшает физиологические свойства напитка [1] Однако не известно лечебное действие данного продукта.

Задачей изобретения является расширение ассортимента диетических продуктов, обладающих также лечебным эффектом.

С этой целью в известный состав продукта внесены следующие изменения. Предложено использовать в качестве белковой части сывороточно-белковый концентрат, полученный ультрафильтрацией молочного сырья с массовой долей сухих веществ 15-20% или сухую деминерализованную сыворотку. Углеводородная часть представляет собой смесь пектина и сахарозы в водном растворе мальтозной патоки или солодового экстракта. Жировая часть состоит из смеси топленого коровьего масла и растительного, например, кукурузного масла. В качестве наполнителя используют фруктовый сок или пюре. При этом компоненты взяты в следующих соотношениях, мас.

Концентрат сывороточных белков или 20 27
сухая деминерализованная сыворотка 9 12
Топленое коровье масло 2,5 4,5
Растительное масло 1,0 1,5
Декстрин-мальтозная патока или солодовый экстракт 4,8 5,2
Сахароза 0,8 1,2
Сок фруктовый или пюре 35 45
Пектин 0,6 1,3
Вода Остальное.

В предлагаемом продукте изменена углеводная часть, в которой вместо применяемого ранее фруктового сиропа используют натуральные фруктовые соки или пюре. Эта часть содержит значительно меньше сахарозы, т.к. большая ее часть заменяется сахарами натуральных соков и пюре. В результате улучшаются диетические свойства продукта.

Сочетание белков ультрафильтрационного концентрата или деминерализованной сыворотки с натуральными соками и пюре изменяет соотношение K/Na в продукте и обеспечивает лечебный эффект у сердечно-сосудистых больных.

Предлагаемый углеводный модуль, представленный солодовым экстрактом или декстрин-мальтозной патокой (ДМП), фруктозой и сахарозой формирует вкусовые свойства продукта, обеспечивает невысокую калорийность и, кроме того, значительное снижение сахарозы улучшает физиологические свойства продукта.

За счет вновь предложенного соотношения белковой, углеводной и жировой части продукт наряду с оптимальной биологической ценностью приобретает диетические и лечебные свойства. На экспериментальных животных и в клинике было выявлено, что данный продукт обладает противорадиационным действием и обеспечивает защиту организма от вредных химический воздействий. Это можно считать технической задачей решаемой данным изобретением.

Выявлено также его положительное влияние на больных с нарушенной функцией пищеварения. Продукт пригоден для больных как взрослых так и детей, т.е. не имеет никаких побочных эффектов как-то: аллергических, диспептических и др. проявлений. Взятые в указанных соотношениях компоненты обеспечивают улучшение органолептических свойств за счет белково-полисахаридного комплекса (БПК), придающего напитку умеренно вязкую консистенцию, оптимальный уровень которой близок к традиционным кисломолочным продуктам. При уменьшении массы белка и пектина продукт приобретает жидкую консистенцию, кроме того возможно расслоение структуры при хранении. Повышение же содержания этих ингредиентов приводит к повышению вязкости продукта, потере привлекательности потребительских свойств, а также усложняет технологию приготовления продукта. Увеличение содержания углеводов повышает калорийность, что нежелательно для диетических продуктов, а уменьшение изменяет его органолептические свойства.

Предлагаемый продукт получают следующим образом.

Молочную сыворотку очищают от казеиновой пыли и жира, выделяют сывороточно-белковый концентрат методом ультрафильтрации с массовой долей сухих веществ 15-20% В упрощенном варианте в качестве белкового концентрата можно использовать восстановленную водой сухую деминерализованную сыворотку. Использование сухого концентрата сывороточных белков позволяет при варьировании степенью разбавления и массой раствора, вносимого в рецептурную смесь, получать напитки с заданным содержанием белка.

Концентрат смешивают с наполнителем, состоящим из водного раствора декстрин-мальтозной патоки (солодового экстракта), сахара и пектина, добавляют фруктовый сок или пюре, затем вносят жировой модуль, состоящий из смеси кукурузного и коровьего топленого масел. Смесь нагревают до (62±2)^oC, гомогенизируют, пастеризуют при температуре (82±3)^oC с выдержкой 2-3 мин, охлаждают до 16-20^oC, фасуют в потребительскую тару, охлаждают до (4±2)^oC. Срок хранения продукта не более 3 сут.

Пример 1. Для получения 100 кг напитка.

Очищенную от жира и казеиновой пыли творожную сыворотку, полученную на линии производства творога "Я9-ОПТ", пастеризуют, охлаждают и подвергают ультрафильтрации на установке плоско-рамного типа, оснащенной полисульфонамидными мембранами, используемыми для ультрафильтрации молочной сыворотки. Массовая доля жира перед концентрированием не превышает 0,05% объем казеиновой пыли не более 0,1 мл сырого осадка, массовая доля сухих веществ в сыворотке не менее 6% кислотность не более 65^oT.

После ультрафильтрации получают 20 кг белкового концентрата, кислотность которого не превышает 90^oТ, массовая доля сухих веществ 15% Одновременно готовят углеводный модуль для чего 5,2 кг солодового экстракта разбавляют 1:5 водой и перемешивают. 1 кг сахара смешивают с 1 кг пектина и в полученную смесь добавляют при тщательном перемешивании раствор декстрин-мальтозной патоки.

В полученную смесь добавляют 4 кг жирового модуля, состоящего из 15 частей кукурузного масла и 85 частей топленого коровьего масла и 35 кг яблочного сока с мякотью. После тщательного перемешивания добавляют до массы 100 кг воду, предусмотренную по рецептуре. Полученную смесь подогревают до 60^oC, гомогенизируют на плунжерном двухступенчатом гомогенизаторе при давлении 16 МПа, пастеризуют при (82±3)^oC с выдержкой 5 мин, охлаждают до 60^oC и разливают в стеклянные бутылочки укупоренные алюминиевыми навинчивающимися крышками. Охлаждают до (4±2)^oC и хранят при этой температуре в течение 62 ч.

Пример 2.

То же, что и пример 1, только в качестве белкового компонента используют сухой концентрат сывороточного белка, который разводят водой до массовой доли сухих веществ 20% и вносят в количестве 27 кг.

Пример 3.

В качестве белкового компонента используют 10 кг сухой деминерализованной сыворотки. Восстанавливают ее водой до 30% раствора, далее продукт готовят по примеру 1.

По данной технологии возможно приготовление ряда напитков, отличающихся процентным содержанием белка и видом вводимого натурального фруктового сока. Это позволяет получать ассортимент лечебно-диетических напитков, отличающихся вкусовыми свойствами, эффективностью лечебного воздействия и его направленностью.

В табл. 1 приведены рецептуры напитков с различным содержанием белка.

В рецептуру допускается внесение комплекса жиро- и водорастворимых витаминов, а также минеральных солей согласно рекомендациям диетологов.

Получаемые различные напитки позволяют использовать их как для детей (с 3% белка), так и для пожилых больных людей (с 1,5% белка), а также учитывать характер диеты.

В качестве фруктовых наполнителей используют: пюре из яблок и абрикосов, пюре из яблок и слив, пюре из яблок и черной смородины, сок сливовый с мякотью, сок яблочный с мякотью. В этих соках соотношение ионов Na и K составляет в среднем 2,5: 150 соответственно, но так как все они отличаются своей кислотностью, то готовый продукт имеет различную консистенцию, критерием которой является эффективная вязкость и pH. Набор напитков с различными соками был подвергнут дегустационной оценке, проведенной совместно с диетологами. Наилучшие оценки получили продукты с использованием пюре из яблок и абрикосов и пюре из яблок и черной смородины. Однако если учитывать и значение оптимальной вязкости продукта, то наиболее привлекательными потребительскими свойствами обладает напиток приготовленный с использованием пюре из яблок и абрикосов. У продуктов с пюре из яблок и черной смородины отмечен незначительный кисловатый привкус. Однако несмотря на некоторые отличия вся гамма продуктов имела приятный кисло-сладкий вкус с запахом и привкусом плодово-ягодного сырья, однородную и в меру вязкую консистенцию.

Пример 4.

В примере приведены данные о влиянии предлагаемого продукта (пример 1) из БПК при его введении в рацион крыс, подвергнутых внешнему гамма-облучению, на проницаемость барьера желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) для макромолекул полиэтиленгликоля 4000 (ПЭГ-4000) и модельного пищевого белкового антигена овальбумина ОВА.

Эксперимент проведен на 29 крысах-самцах линии Вистар исходной массой в среднем 270 г. В ходе всего опыта животные получали стандартный рацион вивария Института питания РАМН в режиме свободного доступа. Все крысы были разделены на 3 группы численностью по 10, 9 и 10 животных. Крысы 1 и 2 групп получали в течение 16 дней по 2,0 мл ВПК внутрижелудочно через зонд в виде добавки к стандартному рациону. Животные 3 группы получали в этот период эквивалентные количества 0,15 М раствора NaCl. На 16 день опыта животных 1 и 3 групп подвергали внешнему гамма-облучению от источника ⁶⁰Co в дозе 4 г. Через сутки после этого животным всех групп вводили внутрижелудочно по 500 мг ПЭГ-4000 в 2 мл 0,15 М NaCl. Мочу собирали в течение 18 часов в обменных клетках. После этого животные получали внутрижелудочно по 500 мг ОВА в 2,0 мл 0,15 М NaCl. Через 3 часа после этого крыс подвергали гексеналовой анестезии, лапаротомии и отбирали кровь из нижней полой вены для оценки всасывания ОВА и ЖКТ. Всасывание ПЭГ-4000 определяли по его экскреции с мочой, которую затем анализировали с помощью гель-проникающей хроматографии на колонке с ToyopearL HW-50 [2] Одновременно в пробах мочи определяли концентрацию креатинина по колориметрической реакции [3] Всасывание ПЭГ-4000 выражали в от скормленной дозы и в на 1 ммоль экскретируемого креатинина. Всасывание ОВА определяли по его концентрации в сыворотке крови с помощью твердофазного двухвалентного иммуноферментного теста [4] Всасывание ОВА выражали в циркулирующего в крови антигена от всей скормленной дозы; содержание сыворотки крови у крыс принимали равным 3% от массы тела.

Сравнение средних значений массы тела крыс 3 групп до и после 16-дневного цикла внутрижелудочного введения БПК или раствора NaCl показало, что во всех трех группах наблюдался прирост массы тела, причем масса тела крыс всех групп в конце опыта различалась недостоверно. Таким образом введение БПК нормально переносится крысами и не влияет на их внутренний статус.

В табл. 2 приведены результаты оценки проницаемости барьера ЖКТ крыс для макромолекул ОВА и ПЭГ-4000. Как следует из данных, представленнных в табл. 2 в группах крыс, получавших добавку БПК, отмечается снижение проницаемости барьера кишки для ПЭГ-4000 по сравнению с соответствующими группами, получавшими плацебо. Проницаемость барьера кишки для макромолекул ОВА у облученных крыс, получавших БПК, также существенно ниже, чем у получавших плацебо.

Таким образом, БПК оказывает защитное действие по отношению к кишечнику
органу, страдающему при облучении в наибольшей степени наряду с костным мозгом и некоторыми другими органами.

Пример 5.

Данный пример демонстрирует влияние БПК (пример 1) на фагоцитарную активность полиморфоядерных лейкоцитов (ПЯЛ) у крыс при гамма-облучении.

Часть крови, взятой из нижней полой вены крыс (см. пример 4) собирали на гепарин, центрифугировали в двойном градиенте фиколла-урографина. Взвесь гранулоцитов отмывали средой 199 и доводили до концентрации 10⁶ мл^-1. В пробы добавляли суспензию латекса с частицами 1,5-2,0 мкм и инкубировали 1 ч при 37^oC. Подсчитывали 200 клеток из каждой пробы и в их числе количество клеток, поглотивших латекс, и количество поглощенных частиц. Вычисляли фагоцитирующих клеток и фагоцитарное число.

В табл. 3 представлены результаты определения фагоцитарной активности ПЯЛ крыс 4 групп в отношении частиц латекса.

Содержание фагоцитирующих клеток и фагоцитарное число значительно снижены у облученных животных (группы 1 и 3) в сравнении с необлученными (группы 2 и 4). Этот результат свидетельствует об угнетающем воздействии облучения на функцию неспецифического иммунитета. Вместе с тем, у облученных животных, получавших БПК (группа 1), фагоцитов и фагоцитарный индекс оказываются повышенными в сравнении с облученными животными, не получавшими БПК.

Таким образом, применение препарата БПК в случае облучения усиливает фагоцитарную активность полиморфоядерных лейкоцитов как одного из показателей неспецифического иммунитета организма животных.

Итак, вышеперечисленные примеры доказывают лечебные и профилактические свойства данного продукта. Благодаря своим защитным свойствам напиток может быть использован как основа для спектра продуктов специализированного назначения, повышающих устойчивости организма к неблагоприятным воздействиям внешней среды. Так, воздействие напитка на проницаемость ЖКТ при облучении является новым аспектом радиопротекторного действия пищевого продукта. Традиционно с этой целью используют антиоксиданты (β-каротин, витамин и пищевые волокна, связывающие и выводящие радиоактивные элементы из организма. Антирадиционное действие данного продукта проявляется также в положительном влиянии на функцию неспецифического иммунитета при облучении.

Предлагаемый продукт показал также ряд других свойств, а именно способность повышать барьерную функцию кишечника к пищевым белковым антигенам и определенную защиту от сенсибилизации животных к промышленному аллергену - формальдегиду, положительный эффект при заболеваниях сердечно-сосудистой системы различной этиологии.

Для клинических испытаний продукты готовили на экспериментальной установке Института молочной промышленности. Объем потребляемого продукта в день составил 150 мл/чел. Апробация продолжалась в течение 3-х недель на добровольцах. Аллергических реакций и диспептических явлений на фоне использования продукта не отмечено.

Клинические испытания продукта на здоровых добровольцах и взрослых, страдающих некоторыми нарушениями обмена веществ, показали хорошие органолептические свойства продукта, нормальную переносимость и отсутствие каких-либо побочных эффектов при использовании его в рациональном и лечебном питании.

Доступность используемых при приготовлении компонентов, жидкая консистенция и определенная направленность использования предопределяют целесообразность производства напитка на молочных кухнях, наряду и с промышленным его внедрением на крупных молочных заводах.

Источники литературы:
1. Авт. св. N 1584878, кл. A 23 C 21/00 В.С. 15.08.90 Б.И. N 30.

2. Гмошинский И. В. Верина Т.Ю. Мазо В.К. Морозов И.А. Бюлл. эксперим. биол. и мед. 1992, Т. 114, N 11, с. 532-534.

3. Биохимические методы исследования в клинике/Под ред. Покровского А.А. М. 1969, с. 103, 345.

4. Stuart C.A. Twistelton R. Nicolas M.K. Hide D.W//Clin. Allergy 1984, V. 14, N 6, p. 533-535.

Использование: в молочной промышленности. Сущность изобретения: для получения белкового продукта в качестве белкового компонента используют сывороточно-белковый концентрат, полученный ультрафильтрацией молочного сырья с массовой долей сухих веществ 15-20% или деминерализованную сыворотку, в качестве углеводного компонента используют смесь пектина и сахарозы в водном растворе декстрин-мальтозной патоки или солодового экстракта, в качестве жирового компонента - смесь топленого коровьего и растительного масел, а наполнителем служит фруктовый сок или фруктово-ягодное пюре. 3 табл.

Композиция для получения диетического белкового продукта, включающая белковый, углеводный, жировой компоненты и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве белкового компонента используют концентрат сывороточных белков, полученный ультрафильтрацией молочного сырья с массовой долей сухих веществ 15 20% или деминерализованную сыворотку, а в качестве углеводного компонента используют смесь пектина и сахарозы в водном растворе декстрина мальтозной патоки или солодового экстракта, при этом жировой компонент состоит из смеси топленого коровьего и растительного масел, а наполнителем служит фруктовый сок или фруктово-ягодное пюре при следующем соотношении компонентов, мас.

Концентрат сывороточных белков или деминерализованная сыворотка 20,0 - 27,0
Топленое коровье масло 2,5 4,5
Растительное масло 1,0 1,5
Декстрин-мальтозная патока или солодовый экстракт 4,8 5,2
Сахароза 0,8 1,2
Фруктовый сок или фруктово-ягодное пюре 35,0-45,0
Пектин 0,6 1,3
Вода Остальноер