Технологии

Создание нового поколения функциональных молочных продуктов с пребиотиками и пробиотиками

Абдижанова Ж.А.
Благодаря научным продвижениям и развитию научной сферы конца XX века, в мире появилось много различных открытий, такие как использование атомной энергии, создание новейшей техники на благо человека, что продвинули человечество на новые рубежи инноваций, к которым можно отнести и научные разработки в области рационального и функциональное питания. Отечественные ученые обосновали концепцию по функциональным продуктам, согласно которой определен термин «Продукты функционального питания». К этой группе относятся продукты натуральные или искусственного происхождения для систематического ежедневного употребления, оказывающие регулирующее действие на физиологические, обменные процессы человека посредством нормализации биоценоза желудочно-кишечного тракта. Поэтому данная категория пищевых продуктов предназначена для возрождения нормальной микрофлоры человека.  
01.10.2021

По прохождению многих лет, нормальная кишечная флора стала играть чрезвычайно важную роль в организме человека как основной фактор по борьбе с возможным заселением и развитием кишечных патогенных микроорганизмов. 


Важным фактором защиты является возможность полезных видов микроорганизмов вырабатывать биологически активные и антибиотические вещества, определяющие показатель - антагонистическая активность в отношении патогенной микрофлоры. Кроме того, собственная микрофлора человека хорошо стимулирует иммунитет. Увеличение же количества бифидо- и лактобактерий в желудочно-кишечном сказывается на уменьшении воспалительных процессов слизистой оболочки кишечника, что усиливает эффект собственной микрофлоры. 

На усиление иммунитета человека влияет синтез витаминов, осуществляемый микроорганизмами нормальной кишечной микрофлорой. В тоже время, при недостаточном количестве полезной микрофлоры развивается дисбактериоз в кишечнике, и гнилостные, патогенные микроорганизмы активно развиваются. В данном случае им не противостоит активность лактобактерий и в организме начинается заселение патогенных микроорганизмов, в том числе и вирусов. Отмечается, что гнилостные и патогенные бактерии продуцируют токсические соединения в кишечнике: аммиак, фенолы, крезолы, индол, скатол медленно отравляющие организм человека. 

Любые живые организмы развиваются, поглощая определённые вещества. Питание для нормальной флоры – это есть не перевариваемые углеводы, либо олигосахариды (бифидогенные факторы). Не перевариваемыми их назвали из-за отсутствия способности организма вызывать расщепление их ферментными системами. Подобного вида ферменты продуцируются только бифидо- и лактобактериями. 

В начале XX в. русский ученый И.И. Мечников предположил, что причиной многих заболеваний является измененная микрофлора, которая больше не является секретом, и позднее он доказал связь между составом микроорганизмов полезной микрофлоры и активным возрастом человека. Указанная микробиологическая концепция по отношению к здоровью человека стала причиной для дальнейших исследований в этой области и появления нового приоритетного направления по созданию функциональных продуктов питания. 

Первые попытки борьбы с дисбактериозом через бактериальные субстанции, оказывающие благотворное действие на здоровье человека, увенчались успехом в нашей стране в 1972 г. Ближе к началу 90-х годов XX в. получили развитие в больших масштабах производство бактериальных концентратов для оздоровления микрофлоры кишечника во многих странах: Японии, США, Швеции, Франции. В связи с тем, что пробиотики (бактерии) сильно восприимчивы к кислороду и температурным изменениям (нагреванию), их применение в продуктах ограничено, несмотря на полезные свойства. Кроме того, на первый уровень вышла проблема их доставки до толстой кишки в нужном количестве. Ведь вследствие существования губительного для них действия защитных барьеров организма – кислотной среды в желудке и щелочной в двенадцатиперстной кишке – до места назначения доходят не все. Из нескольких сотен наименований бифидо - и лактобактерий, при принятии их с пищей до толстой кишки доходят только несколько штаммов. А для получения клинического эффекта в продукт необходимо ввести значительное количество живых клеток, что делает его достаточно дорогим для массового покупателя. Поэтому в последнее время на Западе считается более эффективным обогащать продукты функционального питания пребиотиками, в частности лактулозой, поскольку для нее нет затруднения преодолеть все естественные защитные барьеры организма и в составе любого продукта дойти до места обитания полезной микрофлоры. Она стимулирует количественный рост собственной микрофлоры, а, следовательно, нет проблемы приживаемости. 


Обогащение молочных продуктов пребиотиками – новый взгляд на придание им дополнительных полезных свойств. 


Пребиотики – вещества, не подверженные пищеварению под воздействием ферментов пищеварительного тракта, но расщепляемые микрофлорой толстого кишечника, которые способны обеспечивать при систематическом употреблении оптимизацию микрофлоры за счет избирательного стимулирования роста полезных микроорганизмов. Пребиотики относятся к категории пищевых волокон – компонентами пищи главным образом углеводной природы, основным определяющим фактором которых является устойчивость к перевариванию секретами желудочно-кишечного тракта. 


При утилизации пребиотика в толстом кишечнике образуются короткоцепочечные жирные кислоты, которые снижают рН и тем самым способствуют вытеснению токсинообразующей и потенциально опасной микрофлоры. 


Помимо этого, стимулируется усвоение кальция, за счет перехода в более биодоступную форму лактата. 

С 2001 г. Россия стала одним из производителей продуктов, обогащенных пребиотиками. Продукты с лактулозой «Лактусан» под общим названием «Божья коровка» производятся в 24 городах нашей страны. 


Помимо лактулозы в качестве пребиотика в продуктах функционального назначения можно использовать полидекстрозу. 


Полидекстроза в течение нескольких десятилетий применялась как наполнитель и сахарозаменитель при создании низкокалорийных и кисломолочных продуктов. Такая задача была поставлена в западных странах еще в 1970-е годы как один из способов преодоления тенденции роста суточной массы тела и последующего развития ожирения и других алиментарно-зависимых заболеваний. Однако гораздо больший интерес полидекстроза приобрела в последние десять лет, как источник пищевого волокна и пребиотик. 

Полидекстроза представляет собой вещество сложной структуры, состоящее из остатков глюкозы, с очень высокой степенью ветвления, обусловленной наличием в молекуле всех видов гликозидных связей. За счет этого молекула полидекстрозы очень компактна и плотно упакована, а связи между гликозидными остатками пространственно недоступны для ферментации пищеварительной системы. Полидекстроза, в отличие от подавляющего большинства пищевых волокон, не подвержена даже кислотному гидролизу. Её устойчивость в кислой среде очень важна при обогащении различных пищевых продуктов, в том числе кисломолочных. 


Полидекстроза утилизируется в толстом кишечнике, проявляя бифидогенные свойства и способствуя вытеснению условно-патогенных микроорганизмов. Основным же преимуществом является тип утилизации полидекстрозы в толстом кишечнике, что позволяет относить её к пребиотикам нового поколения. 


Полидекстроза усваивается медленно и во всех отделах толстого кишечника. За счет медленной утилизации полидекстрозы подавляются процессы гниения и сдвига рН в сторону подщелачивания, создающие условия, благоприятные не для полезной, а для потенциально токсигенной микрофлоры. Медленный тип утилизации полидекстрозы обуславливает также то, что при её потреблении отсутствуют нежелательные эффекты, которые проявляются при быстром сбраживании легкодоступного пребиотика. К таким негативным побочным эффектам относятся резкое образование молочной кислоты, оказывающей раздражающее действие в избыточных количествах, метеоризм и просто неприятные ощущения. При утилизации полидекстрозы доминирует не молочная, а масляная кислота, которая имеет более благоприятные канцерогенные свойства. 


Использование пищевых волокон и пробиотиков позволит не только обогатить состав молочных продуктов, но и способствует оздоровлению населения нашей страны. 


Кисломолочные продукты с живыми бактериями способны изменить нашу жизнь к лучшему. Когда пробиотики и пребиотики вводятся в молоко, их физико-химические свойства активно изменяются, в результате чего их растворимость и усвояемость улучшаются. Это особенно важно для людей, которые не переносят белок молока. Включение в ежедневный рацион кисломолочных продуктов станет эффективной профилактикой заболеваний, укреплением иммунной системы человека, поскольку некоторые виды молочнокислых микроорганизмов проявляют не только антимикробное действие, но и способны вырабатывать витамины.  


Источник: Пищевые инновации и биотехнологии: сборник тезисов VIII Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Том 1. Биотехнологии, качество и безопасность - 2020 – 84-86 с.