История и современное состояние технологии функциональных кисломолочных продуктов

Факторы, которые влияют на популярность кисломолочных продуктов:

· органолептические  показатели – приятный вкус благодаря разнообразным фруктовым добавкам, специфическая консистенция;

· целебные свойства –  положительное влияние на здоровье человека;

· возможность модифицирования – состав продуктов можно изменять в зависимости от требований и вкусовых свойств: малокалорийные, с пониженным содержанием лактозы, с добавлением витаминов, белка, пробиотиков и так далее;

· продление жизни  – наличие в составе кисломолочных продуктов микроорганизмов, подавляющих вредную микрофлору.

· использование достижений генетической инженерии в производстве кисломолочных продуктов, базирующееся на новых и традиционных технологиях [11].

2. Генезис развития кисломолочных продуктов.

Заслуженной популярностью  пользуются у миллионов людей  различных стран мира кисломолочные  напитки, т. е. молоко, сквашенное различными видами молочнокислых бактерий. Кисломолочные продукты, и, в частности, напитки имеют многовековую историю. Народы Греции и Рима, Индии и Ближнего Востока, Закавказья уже в далекой древности употребляли кисломолочные напитки, которые приготовляли из коровьего, овечьего или ослиного молока. У скифов был известен кумыс - кисломолочный напиток из кобыльего молока. Русские издавна готовят простоквашу и варенец, грузины - мацони, казахи - кумыс, украинцы - ряженку, болгары - йогурт - все это кисло-молочные продукты.

Занимаясь разведением  скота, люди заметили, что скисшее  молоко дольше хранится, имеет приятный освежающий вкус. Они стали употреблять  такое молоко и убедились, что  оно оказывает благоприятное  влияние на человеческий организм. Через века дошла до наших дней индийская пословица: «...пей кислое молоко и проживешь долго». Таким образом стали появляться у разных народов национальные кисломолочные напитки: простокваша и варенец в России, ряженка на Украине, мацун в Армении, мацони в Грузии, чал в Туркмении, курунга в Северо-Восточной Азии, айран и кефир на Северном Кавказе, кумыс в Башкирии, Татарии, лебен в Египте, ягурт в Болгарии, Греции, Турции, Румынии, погребное молоко в Норвегии и т. д. Можно полагать, что кисломолочные напитки были первыми продуктами, приготовляемыми из молока.

Ассортимент молочных продуктов  непрерывно расширяется за счёт внедрения  в производство новых компонентов  и технологических процессов  с целью обеспечения требований к качеству продуктов. Основными  показателями качества пищевых продуктов, как известно, являются их безопасность  для  здоровья человека,  питательная ценность  и  стабильность при  хранении.  Качество  молочной   продукции  формируется  под    влиянием комплекса факторов при строгом соблюдении производителем декларируемых показателей состава и потребительских свойств продукции [12].

Первичную микрофлору кисломолочных продуктов создает закваска. Первоначально в качестве заквасок использовали сквашенное молоко, пахту из-под сливочного масла и кислые сливки. Такие естественные закваски впервые начали применять в маслоделии (1860 год). Однако при этом не всегда получали масло высокого качества, так как состав  микрофлоры был случайным. Первые опыты по использованию чистых культур молочнокислых бактерий были проведены в Дании Шторхом в 1888 году, для которых основополагающими были исследования Пастера (1857), открывшего молочнокислое брожение и его возбудителя.

В России закваски впервые  внедрил в маслодельную промышленность С.А. Северин (1898) – директор Московской бактериолого-агрономической станции. Им же были разработаны способы получения сухих заквасок. Сначала закваска состояла только из одного вида Lac. lactis, поэтому она не обеспечила полноты вкусового букета, которым обладает высокосортное кислосливочное масло.

После 1919 года в состав заквасок начали вводить ароматобразующие стрептококки Leu. dextranicum и Leu. cremoris. В 1935 году выделен ароматобразующий молочнокислый  стрептококк – Lac. diactylactis, который  сообщал закваске выраженный запах. В настоящее время эти микроорганизмы входят в состав заквасок для масла, кисломолочных продуктов и сыров [13]. 

При благоприятных условиях микроорганизмы, внесённые в молоко с закваской, развиваются, образуя  вторичную микрофлору. К молочной микрофлоре относятся молочнокислые стрептококки, молочнокислые палочки (в том числе ацидофильная) и дрожжи. Использование этих микроорганизмов в различных сочетаниях позволяет получать большое число видов кисломолочных продуктов. Кроме того, комбинируя различные штаммы в пределах одного и того же вида, получают лучшего качества продукты, с более выраженным ароматом и вкусом. Такие продукты обладают диетическими свойствами. Поэтому при производстве заквасок используют культуры, содержащие несколько видов и штаммов микроорганизмов [14].

2. Современное  состояние развития технологии  кисломолочных продуктов.

2.1. Ученые, внесшие  вклад в развитие технологии  кисломолочных продуктов.

Особая роль молока и  молочных продуктов в питании  людей известна с древнейших времен. Однако научное обоснование этого факта появилось значительно позже в научных трудах выдающихся ученых И.П.Павлова, Н.И.Мечникова и их последователей: С.В.Паращук, Г.С.Инихова, С.А.Королева, М.М.Казанского, Г.Н.Сперанского, А.А.Покровского, К.С.Петровского. Данные научные направления успешно развивает российская школа ученых – А.М.Уголев, М.Н.Волгарев, В.Г.Высоцкий, П.Ф.Дьяченко, З.Х.Диланян, А.В.Гудков, Н.Н.Липатов, П.Ф.Крашенинин, К.С.Ладодо, Н.С.Королева, В.В.Семенихина, Л.Н.Левачев, А.Г.Храмцов.

Производство комбинированных продуктов на молочной основе – сравнительно новое направление в пищевой промышленности. Выдающимися учеными современности – И.А.Роговым, Н.Н.Липатовым, А.Г.Храмцовым, В.Д.Харитоновым и многими другими – теоретически обоснована и практически доказана его перспективность. Большой теоретический и практический вклад в создание технологий продуктов с функциональными свойствами внесли ученые отечественных школ, прикладной биотехнологии, биохимии и нутрициологии: А.М.Бражников, О.В.Большаков, К.К.Горбатова, Н.К.Журавская, Н.Н.Липатов (ст.), Н.Н.Липатов (мл.), Л.А.Остроумов, И.А.Радаева, Е.И.Титов, Э.С.Токаев, В.Д.Харитонов, И.А.Евдокимов, А.М.Шалыгина, М.Н.Волгарев, В.И.Покровский, В.А.Тутельян и др. Определенное значение для развития этого направления имеют работы Г.Б.Гаврилова, Н.Б.Гавриловой, А.В.Гудкова, М.Б.Данилова, Н.И.Дунченко, Л.П.Жуковой, Л.М.Захаровой, Н.П.Захаровой, А.А.Майорова, И.А.Смирновой, Л.А.Забодаловой, В.М.Позняковского, К.К.Полянского, А.Ю.Просекова, Ю.Я.Свириденко, Н.А.Тихомировой, В.А.Помозовой, Л.В.Терещук, М.С.Уманского, И.С.Хамагаевой, М.П.Щетинина и многих других ученых.

Новым направлением в  технологии является создание продуктов, которые способны обеспечить необходимое  поступление в организм человека полезных веществ, ингредиентов (пищевых волокон, витаминов, минеральных веществ, полиненасыщенных жирных кислот, антиоксидантов, олигосахаридов, микроэлементов), а также предупредить различные заболевания.

Наряду с уже достигнутыми результатами необходим поиск новых  направлений и подходов, создание принципиально новых продуктов, гарантирующих сохранение нативных свойств сырья и позволяющих повысить качество готовых продуктов, их питательность и усвояемость.

Интенсивно расширяется  ассортимент молочных продуктов, производимых с использованием современных достижений биотехнологии. Традиционная биотехнология молочных продуктов исторически основана на широком использовании микрофлоры чистых культур в виде заквасок и бактериальных препаратов. В соответствии с теорией адекватного питания и развивающимися взглядами трофологии наиболее предпочтительным считается применение естественной микрофлоры желудочно-кишечного тракта – бифидобактерий.

Проблеме развития биотехнологии цельномолочных продуктов: кисломолочных напитков, кисломолочных продуктов, творога и творожных продуктов посвящены труды П.Ф.Крашенинина, А.Г.Храмцова, П.Г.Нестеренко, И.А.Евдокимова, Г.Б.Гаврилова, Г.П.Шамановой, В.Ф.Семенихиной, И.С.Хамагаевой, А.М.Шалыгиной, Н.Б.Гавриловой, В.И.Ганиной, В.И.Круглик, А.М.Попова и др.

Академик Россельхозакадемии, заслуженный деятель науки Российской Федерации, лауреат премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники А.Г.Храмцов отмечает, что в мировой и отечественной пищевой промышленности имеются весьма существенные достижения и прорывы. Фундаментом современной науки о питании являются приоритетные работы наших соотечественников, лауреатов Нобелевской премии И.П.Павлова и И.И.Мечникова, трансплантация β-галактозидазы (лактазы) в ген хромосомы школой академика М.М.Дубинина, работа по лаг-оперону Жакоба и Моно на питательных средах с лактозой[15].

В работах академиков РАСХН И.А. Рогова и Н.Н. Липатова [16, 17], а также ряда других отечественных и зарубежных исследователей использование молока в качестве основы для производства продуктов функционального питания связано с тем, что оно содержит все пищевые вещества, которые необходимы для поддержания жизни и здоровья человека [18].

Коллективом учёных, во главе с  академиком А.Г. Храмцовым разработан отечественный пребиотик лактулоза, который используется в технологии продуктов функционального питания и напитках нового поколения [19].

На кафедре молока и молочных продуктов Семипалатинского государственного университета «Семей» были проведены научно-исследовательские работы по разработке новых кисломолочных продуктов повышенной биологической ценности. Одним из таких продуктов является новый кисломолочный продукт «Алтынсут» [20]. Для производства кисломолочного продукта «Алтынсут» используется натуральное коровье молоко. Для сквашивания применяется ассоциация культур, состоящая из бифидобактерий и молочнокислых культур [21].

В Воронежской государственной  технологической академии были разработаны технологии продуктов диетического и десертного назначения на основе пахты, обладающие высокими органолептическими показателями. Разработаны такие продукты как паста диетическая, крем десертный, напиток диетический, йогурт [22].

Сотрудниками ВНИМИ  разработаны напитки из сыворотки, такие как напиток освежающий (из творожной сыворотки) и напиток «Бодрость» (смесь творожной сыворотки и кисломолочного напитка или закваски). При производстве напитков используются ароматизаторы и красители. Для придания слегка вязкой консистенции используют стабилизатор «Унипектин AID» фирмы SBI [23].

Специалистами ОАО «ЛМК»  разработаны и производятся кисломолочные напитки, вырабатываемые из коровьего пастеризованного нормализованного по жиру или обезжиренного молока путем сквашивания специально подобранными заквасками, с добавлением или без добавления культур пробиотических (или пребиотических) микроорганизмов, сахара или подсластителей, витаминов (витаминных премиксов), кальция, плодово-ягодных и/или овощных наполнителей или вкусоароматических добавок. Продукт   предназначен   для   непосредственного  употребления   всем возрастным категориям [24].

Одним из наиболее известных  как в нашей стране, так и  за рубежом, является кисломолочный напиток «Имунеле». Технологический регламент производства которого предусматривает приготовление йогуртной основы и затем смешивание её со стерилизованной соково-пектиново-сахарной частью [25].

2.2. Научные  центры и научные школы.

Важнейшей формой подготовки ученых и развития науки были и  остаются сегодня научные школы. Исторически научные школы возникли еще в античной Греции из обычной школы как форма передачи идей и знаний от поколения к поколению через учеников – как стихийно, так и целенаправленно (школы Пифагора, Гиппократа, Платона, Аристотеля и т.д.).

Образование научных  школ – хорошая российская традиция, которая явилась следствием особенностей культурно-исторического развития России, некоторые из которых В.И.Вернадский характеризовал следующим образом: «В России начало научной работе было положено правительством Петра, исходившего из глубокого понимания государственной пользы. Но эта работа быстро нашла себе почву в общественном сознании и не прерывалась в те долгие десятилетия, когда иссякла государственная поддержка научного творчества. Она создавалась при этом интеллигенцией страны, создавалась их личным усилием, по личной инициативе или путем образуемых ими организаций…»[26].

В «Государственной программе  поддержки ведущих научных школ правительства РФ» указано, что понятие «научной школы» употребляют «применительно к относительно небольшому научному коллективу, объединенному не столько организационными рамками, не только конкретной тематикой, но и общей системой взглядов, идей, интересов, традиций – сохраняющейся, передающейся и развивающейся при смене научных поколений» и выделяются следующие признаки научной школы:

- общность научных  интересов представителей школы  и научная значимость рассматриваемых  проблем;

- уровень научных результатов  школы и ее признание в стране  и за рубежом;

- роль научного лидера, стабильность и перспективы школы  (преемственность научных поколений, работа с научной молодежью).

Многие ученые сходятся во мнении, что научная школа –  это сообщество исследователей, интегрированных  вокруг ученого генератора идей, обладающего  особыми исследовательскими и, что  также важно, человеческими качествами. При таком ученом объединяется группа соратников и учеников, которые разделяют его научные идеи и общие теоретические принципы, методологию исследования. Как правило, все эти исследователи совместно выполняют определенную исследовательскую программу, разработанную и предложенную данным ученым.

Научно – исследовательская работа «Способ получения кисломолочного продукта смешанного брожения для функционального питания» проводится на базе научно – педагогической школы «Биотехнология комбинированных продуктов специального назначения».