Композиция для обогащения потребляемых продуктов длительного хранения и способ ее приготовления

Композиция для обогащения потребляемых продуктов длительного хранения и способ ее приготовления

Реферат

Изобретение относится к технической микробиологии пищевой промышленности, а именно к композициям для обогащения потребляемых продуктов длительного хранения и способам получения сухих бактериальных заквасок, и может быть использовано в качестве универсального обогатителя полезными живыми бактериями, оказывающими благотворное воздействие на микробиоциноз кишечника человека при необходимости потребления человеком продукции быстрого приготовления и длительного срока хранения (что особенно актуально, например, в длительных экспедициях, альпинистских и туристических переходах и других аналогичных условиях, т.е. там, где отсутствуют и/или труднодоступны традиционные способы приготовления пищи).

Известна практика использование живой бактериальной биомассы в потребляемых продуктах с целью оказания полезного влияния на микробный баланс желудочно-кишечного тракта и профилактику разных заболеваний.

Существуют разные подходы обогащения потребляемых продуктов на основе технологий обезвоживания и приготовления с использованием сухих бактериальных заквасок для потребительных продуктов, содержащих полезные для организма и для профилактики разных заболеваний живые пробиотические кисломолочные бактерии (1).

Известен высушенный зерновой пробиотический потребительный продукт, изготовленный с использованием матрицы крахмала (2).

Известен пищевой обогатитель с использованием в качестве основы муки и жизнеспособной микрофлоры, используемый для приготовления хлебной закваски (3).

Известные (1-3) пищевые обогатители имеют недостаточно высокий срок хранения и ограниченную сферу профилактики.

Известны композиции и способы получения сухих бактериальных заквасок для использования в производстве потребительных продуктов длительного срока хранения.

Известен препарат на основе сухих бактериальных заквасок и способ его получения (4). Препарат используется для обогащения потребляемой кисломолочной продукции, а также при производстве лечебных препаратов для использования в медицине при лечении дисбактериозов и других желудочно-кишечных заболеваний (дизентерии, брюшной тиф, сальмонеллез), гемолитической желтухи, гнойных омфалитов новорожденных, гинекологических заболеваний, при профилактике лечения хирургических и постхирургических заболеваний. Недостатком известного препарата является недостаточно высокая стойкость жизнеспособности бактериальных клеток при высоких температурах.

Известна композиция (5), используемая как пищевой обогатитель в пищевой и фармацевтической промышленности, в сельском хозяйстве (при заготовке кормов) и в медицине (при лечении и профилактике большинства болезней), косметологии и ветеринарии, который позволяет экологически чистым способом получать продукцию с повышенной биологической ценностью расширенного ассортимента, придать продуктам, кормам лечебно-профилактические свойства, а также производить заготовки лекарств с увеличением их целебных свойств. Пищевой обогатитель вносится в подготовленное сырье консервирующей денитрифицирующей поливитаминной ферментирующей добавки, являющейся результатом молочно-кислого брожения.

Недостатком известного препарата является невысокая стойкость жизнеспособности бактериальных клеток, а также сроки их жизнеспособности.

Известно диетическое волокно на основе сладкого миндаля (6), которое используется для обогащения потребительных продуктов и оказывает омолаживающее действие на организм, а также профилактическое действие в отношении разных заболеваний, в частности, желудочно-кишечных болезней, раковых образований, диабета, сердечно-сосудистых заболеваний. Однако известный обогатитель имеет недостаточно высокий срок хранения.

Известен пищевой обогатитель, на основе которого получают пробиотический продукт, потребляемый людьми и/или домашними животными (7), который является наиболее близким к предлагаемому изобретению и выбран в качестве прототипа. Известный обогатитель содержит пробиотические штаммы, относящиеся к родам энтерококков, лактобацилл, бифидобактерий и стрептококков и их метаболиты, с содержанием биомассы пробиотических штаммов от 0,05% до 4% и концентрацией бактерий в биомассе пробиотических штаммов от 10⁵ до 10¹¹ КОЕ/мл и основу потребляемого продукта. Использование известного продукта оказывает профилактическое действие против желудочно-кишечных заболеваний, способствует снижению повышенной кислотности желудка, нормализации веса человека, предрасположенного к полноте, оказывает желчегонное воздействие.

Недостатками пробиотического продукта, получаемого на основе известного изобретения, являются недостаточно высокие температуры, при которых сохраняется жизнедеятельность живых бактерий в пробиотической биомассе, а также сроки хранения.

Предлагаемое изобретение свободно от указанных недостатков.

Технический результат изобретения состоит в более длительном сроке хранения предлагаемой композиции для обогащения потребляемых продуктов до 450 дней; в способности композиции выдерживать более высокие температуры с сохранением в ней живых бактерий от 80% и выше, что существенно расширяет ассортимент потребляемых продуктов, например, делает возможным производство не только сухих смесей, готовых к употреблению, и мюсли, готовых к употреблению или заливаемых жидкостью комнатной температуры, но и каш быстрого приготовления, заливаемых горячей жидкостью, повышает время готовности продукта непосредственно к его потреблению (т.к. изобретение допускает заливание основы потребительного потребляемого продукта жидкостью до 90°С в течение 2 минут) с минимальной при этом потерей живых бактерий (не более 20%); в оказании нормализующего воздействия композиции потребляемого продукта на микробиоциноз кишечника человека и профилактику раковых онкологических заболеваний.

В целом технический результат состоит в универсальности изобретения, поскольку оно позволяет получать полезный для организма человека потребительный продукт, в течение всего 2 минут [время, достаточное для получения в любых, в т.ч. экстремальных условиях работы человека (геологоразведка, бурение, альпинизм, экспедиции и т.п.)], готового к потреблению высококачественного и полезного продукта с длительным сроком хранения (выше 450 дней), способного сохранять живыми (выше 80%) бактерии при воздействии высоких (до 90°С) температур.

Технический результат достигается тем, что композиция для обогащения потребляемых продуктов длительного хранения, содержащая пробиотические штаммы, относящиеся к родам энтерококков, лактобацилл, бифидобактерий и стрептококков и их метаболиты, с концентрацией бактерий биомассы пробиотических штаммов от 10⁵ КОЕ/г до максимально возможной, и основу потребляемого продукта, в соответствии с предлагаемым изобретением в качестве пробиотического штамма, относящегося к роду энтерококков, используют штамм энтерококков Enterococcus faecium L-3, в качестве пробиотического штамма, относящегося к роду лактобацилл, используют штамм лактобацилл Lactobacillus casei subsp. casei ВКПМ В-8816, в качестве пробиотического штамма, относящегося к роду бифидобактерий, используют штамм бифидобактерий Bifidobacterium bifidum 8₃, в качестве пробиотического штамма, относящегося к семейству стрептококков, используют штамм Lactococcus lactis subsp. Cremoris, причем содержание сухой биомассы каждого из указанных пробиотических штаммов и/или их смеси на основе потребляемого продукта составляет от 0,03 до 20% готового потребляемого продукта, а в качестве основы потребляемых продуктов используют хлопья злаковых.

Указанный технический результат достигается новым способом приготовления композиции для обогащения потребляемых продуктов длительного хранения, который основан на выращивании биомассы на основе указанных выше пробиотических штаммов до содержания в ней бактерий от 10⁵ КОЕ/г до максимально возможной, и в соответствии с предлагаемым изобретением, биомассу пробиотических штаммов добавляют к основе потребляемого продукта в соотношении 5%:95%-15%:85%, которую высушивают при температурах от 20 до 45°С, и в процессе высушивания осуществляют дополнительное выращивание биомассы тех же пробиотических штаммов непосредственно на основе потребляемого продукта в течение 24-48 часов.

Полученную биомассу высушивают до влажности не более 8%-12% и до концентрации в ней бактерий 10⁵ до 10⁹ КОЕ/г, которую добавляют в готовый потребляемый продукт в количестве 0,03% до 100% по массе.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется конкретными примерами используемой композиции для обогащения потребляемых товаров быстрого приготовления с максимально высоким содержанием сохранившихся при заливании горячей водой (до 90°С) живых бактерий, благотворно влияющих на организм человека. При этом потребляемые продукты, помимо своих привычных для потребителя свойств, приобретают свойства пробиотиков.

Приведенные ниже примеры основаны на сухой композиции, полученной из жидкой биомассы и основы потребляемого продукта.

Пример 1

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁸ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 107 КОЕ/мл	15
Основы (Овсяные хлопья)	85,

которую выращивают в течение 24 часов с постепенным высушиванием при температурах от 20 до 45°С до влажности 12%.

Пример 2

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁸ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 107 КОЕ/мл	15
Основы (Овсяные хлопья)	85,

которую выращивают в течение 24 часов с постепенным высушиванием при температурах от 20 до 45°С до влажности 12% и добавляют в потребляемый продукт в количестве 99% по массе.

Пример 3

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁵ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 104 КОЕ/мл	15
Основы (Овсяные хлопья)	85,

которую выращивают в течение 24 часов с постепенным высушиванием при температурах от 20 до 45°С до влажности 12% и добавляют в потребляемый продукт в количестве 90% по массе.

Пример 4

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁷ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 106 КОЕ/мл	15
Основы (Овсяные хлопья)	85,

которую выращивают в течение 24 часов с постепенным высушиванием при температурах от 20 до 45°С до влажности 12% и добавляют в потребляемый продукт в количестве 70% по массе.

Пример 5

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁸ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 107 КОЕ/мл	10
Основы (Овсяные хлопья)	90,

которую выращивают в течение 24 часов с постепенным высушиванием при температурах от 20 до 45°С до влажности 12% и добавляют в потребляемый продукт в количестве 50% по массе.

Пример 6

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁸ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 107 КОЕ/мл	5
Основы (Овсяные хлопья)	95,

которую выращивают в течение 24 часов с постепенным высушиванием при температурах от 20 до 45°С до влажности 12% и добавляют в потребляемый продукт в количестве 30% по массе.

Пример 7

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁸ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 107 КОЕ/мл	15
Основы (Овсяные хлопья)	85,

которую выращивают в течение 48 часов с постепенным высушиванием при температурах от 20 до 45°С до влажности 12% и добавляют в потребляемый продукт в количестве 10% по массе.

Пример 8

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁸ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 107 КОЕ/мл	15
Основы (Овсяные хлопья)	85,

которую выращивают при температурах от 20 до 45°С в течение 36 часов с постепенным высушиванием до влажности 12% и добавляют в потребляемый продукт в количестве 1% по массе.

Пример 9

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁸ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 107 КОЕ/мл	15
Основы (Овсяные хлопья)	85,

которую выращивают при температурах от 20 до 45°С в течение 24 часов с постепенным высушиванием до влажности 10% и добавляют в потребляемый продукт в количестве 0,1% по массе.

Пример 10

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁸ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 107 КОЕ/мл	15
Основы (Овсяные хлопья)	85,

которую выращивают при температурах от 20 до 45°С в течение 24 часов с постепенным высушиванием до влажности 8% и добавляют в потребляемый продукт в количестве 0,03% по массе.

Пример 11

Потребляемый продукт, соотношение ингредиентов, мас.%:

Для получения готового потребляемого продукта берут

Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией 109 КОЕ/г	0,03
Основа (Овсяные хлопья)	99,07

Тщательно перемешивают с получением овсяных хлопьев с пробиотиками

Пример 12

Потребляемый продукт, соотношение ингредиентов, мас.%:

Для получения готового потребляемого продукта берут

Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией 107 КОЕ/г	7
Основа (Овсяные хлопья)	93

Тщательно перемешивают с получением овсяных хлопьев с пробиотиками

Пример 13

Потребляемый продукт, соотношение ингредиентов, мас.%:

Для получения готового потребляемого продукта берут

Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией 105 КОЕ/г	20
Основа (Овсяные хлопья)	80

Тщательно перемешивают с получением овсяных хлопьев с пробиотиками

Пример 14

Потребляемый продукт, соотношение ингредиентов, мас.%:

Для получения готового потребляемого продукта берут

Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией 109 КОЕ/г	0,03
Основа (Рисовые хлопья)	99,07

Тщательно перемешивают с получением рисовых хлопьев с пробиотиками

Пример 15

Потребляемый продукт, соотношение ингредиентов, мас.%:

Для получения готового потребляемого продукта берут

Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией 109 КОЕ/г	0,03
Основа (Рисовые хлопья)	1-98,07
Основа (Овсяные хлопья)	98,07-1

Тщательно перемешивают с получением овсяно-рисовых хлопьев с пробиотиками

Пример 16

Потребляемый продукт, соотношение ингредиентов, мас.%:

Для получения готового потребляемого продукта берут

Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией 109 КОЕ/г	0,03
Основа (смесь злаковых хлопьев в разных пропорциях)	99,07

Тщательно перемешивают с получением смеси злаковых хлопьев с

пробиотиками

Пример 17

Потребляемый продукт, соотношение ингредиентов, мас.%:

Для получения готового потребляемого продукта берут

Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией 105 КОЕ/г	20
Основа (Рисовые хлопья)	20
Основа (Гречневые хлопья)	20
Основа (Пшеничные хлопья)	20
Основа (Овсяные хлопья)	20

Тщательно перемешивают с получением смеси злаковых хлопьев с пробиотиками

Пример 18

Потребляемый продукт, соотношение ингредиентов, мас.%:

Для получения готового потребляемого продукта берут

Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией
Enterococcus faecium L-3 109 KOE/г	0,03
Основа (Овсяные хлопья)	99,07

Тщательно перемешивают с получением овсяных хлопьев с Энтерококками L3

Пример 19

Потребляемый продукт, соотношение ингредиентов, мас.%:

Для получения готового потребляемого продукта берут

Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией
Lactobacillus casei subsp. casei ВКПМ В-8816 109 KOE/г	0,03
Основа (Овсяные хлопья)	99,07

Тщательно перемешивают с получением овсяных хлопьев с Lactobacillus casei subsp. casei ВКПМ В-8816.

Для специалиста очевидно, что вместо данного штамма может быть использован другой вид лактобацилл.

Пример 20

Потребляемый продукт, соотношение ингредиентов, мас.%:

Для получения готового потребляемого продукта берут

Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией
Bifidobacterium bifidum 83 109 КОЕ/г	0,03
Основа (Овсяные хлопья)	99,07

Тщательно перемешивают с получением овсяных хлопьев с Bifidobacterium bifidum 8₃ 10⁹.

Для специалиста очевидно, что вместо данного штамма может быть использован другой вид бифидобактерий.

Пример 21

Потребляемый продукт, соотношение ингредиентов, мас.%:

Для получения готового потребляемого продукта берут

Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией
Lactococcus lactis subsp. cremoris 109 КОЕ/г	0,03
Основа (Овсяные хлопья)	99,07

Тщательно перемешивают с получением овсяных хлопьев с Lactococcus lactis subsp. cremoris 10⁹.

Для специалиста очевидно, что вместо данного штамма может быть использован другой вид лактококков.

Пример 22

Потребляемый продукт, соотношение ингредиентов, мас.%:

Для получения готового потребляемого продукта берут

Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией
Enterococcus faecium L-3 105 КОЕ/г	5
Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией Lactobacillus casei subsp. casei ВКПМ В-8816 105 КОЕ/г	5
Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией Bifidobacterium bifidum 83 105 КОЕ/г	5
Композиция для обогащения потребляемых продуктов с концентрацией Lactococcus lactis subsp. cremoris 105 КОЕ/г	5
Основа (Овсяные хлопья)	80

Тщательно перемешивают с получением овсяных хлопьев с набором из

четырех видов лактобактерий.

Для специалиста ясно, что видовой состав бактерий-пробиотиков может быть различным

Пример 23

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁸ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 10⁸ КОЕ/мл...............................................................................................................5

Основы (Овсяные хлопья)...........................................................................95,

которую выращивают в течение 24 часов с постепенным высушиванием при температурах от 20 до 45°С до влажности 12% и добавляют в потребляемый продукт в количестве 30% по массе.

Пример 24

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁸ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 10⁸ КОЕ/мл............................................................................................................15

Основы (Овсяные хлопья)...........................................................................85

которую выращивают в течение 48 часов с постепенным высушиванием при температурах от 20 до 45°С до влажности 12% и добавляют в потребляемый продукт в количестве 10% по массе.

Пример 25

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁸ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 10⁹ КОЕ/мл............................................................................................................15

Основы (Овсяные хлопья)...........................................................................85

которую выращивают при температурах от 20 до 45°С в течение 36 часов с постепенным высушиванием до влажности 12% и добавляют в потребляемый продукт в количестве 1% по массе.

Пример 26.

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁸ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 10¹⁰ КОЕ/мл............................................................................................................15

Основы (Овсяные хлопья)...........................................................................85

которую выращивают при температурах от 20 до 45°С в течение 24 часов с постепенным высушиванием до влажности 10% и добавляют в потребляемый продукт в количестве 0,1% по массе.

Пример 27

Для получения композиции для обогащения потребляемых продуктов в виде сухой биомассы с концентрацией полезных бактерий 10⁸ КОЕ/г берут, мас.%:

Жидкой биомассы с концентрацией Enterococcus faecium L-3 10¹¹ КОЕ/мл............................................................................................................15

Основы (Овсяные хлопья)...........................................................................85

которую выращивают при температурах от 20 до 45°С в течение 24 часов с постепенным высушиванием до влажности 8% и добавляют в потребляемый продукт в количестве 0,03% по массе.

Приведенные примеры, а также реальная апробация предлагаемой композиции для обогащения потребляемых продуктов длительного хранения подтверждают технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением. Заявленная композиция может быть использована в качестве универсального обогатителя полезными и живыми бактериями, содержащимися в продукте и оказывающими благотворное воздействие на микробиоциноз кишечника человека. Потребление заявленной композиции для получения продукта быстрого приготовления и длительного срока хранения, причем, что особенно важно (и делает ее полезной) - с сохраняющимися в ней живыми бактериями, особенно актуально в экстремальных ситуациях, например, в длительных экспедициях, альпинистских и туристических переходах и других аналогичных условиях, т.е. там, где отсутствуют и/или труднодоступны традиционные способы приготовления пищи.

Список использованных источников информации:

1. Международная заявка WO 98/10666.

2. Европейская заявка ЕР 0862863.

3. Патент Великобритании №2205476.

4. Патент Российской Федерации №№94017949.

5. Патент Российской Федерации №93043153.

6. Патент Российской Федерации №2153505.

7. Патент США №20040018255.

8. Патент США №20040115308 (прототип).

1. Композиция для обогащения потребляемых продуктов длительного хранения, содержащая биомассу пробиотических штаммов энтерококков, лактобацилл, бифидобактерий и молочно-кислых стрептококков и их метаболиты с концентрацией от 10⁵ КОЕ/г до максимально возможной и основу потребляемого продукта, отличающаяся тем, что в качестве пробиотического штамма энтерококков она содержит штамм Enterococcus faecium L-3, в качестве пробиотического штамма лактобацилл она содержит штамм Lactobacillus casei subsp. casei ВКПМ В-8816, в качестве пробиотического штамма бифидобактерий она содержит штамм Bifidobacterium bifidum ВКПМ AC-1248, из молочно-кислых стрептококков - Lactococcus lactis subsp. Cremoris, а в качестве основы потребляемого продукта она содержит хлопья злаковых, причем содержание биомассы каждого из указанных пробиотических штаммов составляет 5-15 мас.%, а основа потребляемого продукта составляет 85-95 мас.%.

2. Способ приготовления композиции для обогащения потребляемых продуктов длительного хранения, предусматривающий выращивание биомассы пробиотических штаммов энтерококков, лактобацилл, бифидобактерий и молочно-кислых стрептококков и их метаболитов до концентрации в ней бактерий от 10⁵ КОЕ/г до максимально возможной и использование основы потребляемого продукта, отличающийся тем, что выращенную биомассу пробиотических штаммов по п.1 формулы добавляют к основе потребляемого продукта в соотношении 5:95-15:85 мас.%, осуществляют дополнительное выращивание биомассы пробиотических штаммов непосредственно на основе потребляемого продукта в течение 24-48 ч, после чего полученную биомассу высушивают до влажности не более 8-12% и до концентрации в ней бактерий от 10⁵ до 10⁹ КОЕ/г.