Одним из видов молочной продукции на основе капсулированных пробиотических бактерий является бифидомолоко. Данный вид продукции впервые произведён в Японии в 1911 году [13]. Технология заключается в осуществлении стерилизации при температуре 80–120 °С на протяжении 5–30 мин и последующем охлаждении до 37 °С. На следующей стадии в молоко вносятся культуры B. bifidum и B. longum, ферментация осуществляется до pH 4,5. После остановки ферментации продукт охлаждается до 10 °С и упаковывается [9]. В результате получают продукт с кислым вкусом и характерным запахом. Среднее содержание бактерий в таком продукте составляет 108–109 КОЕ/мл [90].
Разработана технология получения желейного мармелада, в состав которого входят капсулированные бифидобактерии. При производстве мармелада в качестве студнеобразователя используется сухой пектин. Рецептура продукта основывается на стандартной рецептуре производства желейного мармелада с добавлением лактулозы в качестве пребиотика и бифидобактерий в качестве пробиотика. Рецептурную смесь готовят, смешивая купажированное протёртое пюре с сахаром и патокой в соотношении 1:1. Для образования прочного студня в пюре добавляют 0,8–1,2 % пектина, сахар вносят в количестве 65–70 % и добавляют 0,8–1,0 % кислоты (пересчёт на яблочную). В рецептурную смесь также вводят соли-модификаторы (лактат натрия или др.). Соли модификаторы вводят до внесения сахара.
Органолептические показатели качества желейного мармелада с симбиотической добавкой соответствуют предъявляемым нормам. Вкус, цвет, запах являются характерными для соответствующего наименования желейного мармелада, не имеют постороннего привкуса и запаха, несвойственного данному виду изделий. Следовательно, применение капсулированных пробиотических бактерий и лактулозы в технологии мармелада позволяет расширить ассортимент пастильно-мармеладных изделий и создать продукт функционального назначения, что будет способствовать оздоровлению населения.
Разработана технология получения зефира, содержащего бифидобактерии Bifidobacterium bifidum и лактулозу. В качестве материала для капсулирования используется низкоэтерифицированный пектин. Бифидобактерии вносят в количестве 6∙107 КОЕ/г, массовая доля лактулозы при внесении составила 5; 7,5 и 10 %. Производство зефира проводят по стандартной рецептуре со следующими изменениями: внесение лактулозы и иммобилизованных бифидобактерий проводится на стадии взбивания рецептурной смеси с одновременным добавлением красящих, вкусовых и ароматических веществ в сбивальную машину при температуре 30–36 °С и взбивании 3–5 мин. После этого добавляют сахарно-паточный сироп при температуре 85–95 °С и взбивают ещё 1 мин [130].
2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
При выполнении работы использовали общепринятые, стандартные и оригинальные методы исследования.
Приготовление капсул. Для приготовления рабочих растворов и суспензий исходное сырье подвергали очистке и при необходимости измельчали. Затем в отдельной ёмкости готовили 50 %-ный водный раствор нетоксичной суспензии полимера при постоянном перемешивании до однородной массы.
Приготовление водного раствора танина с массовой долей 20 % осуществляли при нагревании с постоянным перемешиванием до получения раствора красно-коричневого цвета. Затем водный раствор танина охлаждали до температуры плюс 4±2 оС.
После приготовления растворов их подвергали фильтрации для удаления нерастворённых компонентов и примесей. Далее лиофилизированные бифидобактерии (содержащие в 1 г культуры 1011 живых клеток, с массовой долей влаги 5,4±0,32 %) направляли на процесс диспергирования при температуре плюс 4±2 оС с нетоксичной суспензией полимера в соотношении 1,0:12,0 по общей массе. Процесс диспергирования вели при постоянном перемешивании со скоростью вращения мешалки 50 об/мин в течение 25–35 мин до образования в растворе постоянных взвесей. Затем в рабочую суспензию добавляли водный раствор танина. Раствор танина добавляли со скоростью 2,0±0,1 мл/мин. После чего рабочая суспензия в течение 60 мин перемешивалась при температуре плюс 4±2 оС. Далее осуществляли осаждение образованных микрокапсул и фильтрование. После фильтрования микрокапсулы направляли на промывание и сушку. Выход микрокапсул, содержащих в своём составе бифидобактерии, при данной технологии составлял 77,3 %, при этом количество жизнеспособных бифидобактерий на 1 г микрокапсулы составляло 5,3∙107 клеток. Микрокапсулы представляли собой частицы сферической формы размером от 60 до 120 мкм серо-жёлтого цвета.
Оценка количества жизнеспособных клеток. Количественное содержание изучаемых микроорганизмов оценивали оптическими методами (по стандартам мутности) и с помощью подсчёта колоний камерой Горяева.
При анализе количества жизнеспособных клеток исследуемых микроорганизмов осуществляли растворение микрокапсул, затем проводили высев на плотную питательную среду МПА следующего состава, г/л: мясной экстракт – 12; хлорид натрия – 6; пептон сухой ферментативный – 12; агар микробиологический – 10. Культивирование осуществляли при температуре 37 оС в течение 18 ч, после осуществления культивирования проводили подсчёт колоний.
Исследование микроструктуры микрокапсул
Морфологию микрокапсул определяли с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) (JEOL-JSM-5410LV, Япония). Микрокапсулы помещались на подложку столика микроскопа с помощью двухсторонней ленты, покрытой золотым напылением. Ускоряющее направление микроскопа – 5 кВ, ток зонда 6-Ю-6 А. Диаметры микрокапсул определяли с помощью программного обеспечения ImageJ (NIH, США). Средний диаметр определялся путём измерения 100 микрокапсул.
Оценка распадаемости микрокапсул. Распадаемость микрокапсул определяли на лабораторном идентификаторе процесса распадаемости. Лабораторный идентификатор фирмы ERWEKA серия ZT 220 состоит из сборной корзинки, сосуда для жидкости вместимостью 1 л, термостатического устройства, поддерживающего температуру жидкости в пределах (37±2)°С и электромеханического устройства, сообщающего корзинке возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости при частоте 28–32 цикла в 1 мин на расстоянии не менее 50 и не более 60 мм.
Для проведения испытаний отбирали 18 навесок микрокапсул. Образцы выдерживали в 0,1 М растворе хлористоводородной кислоты в течение 1 часа, далее их промывали водой и помещали в раствор гидрокарбоната, затем в фосфатный буфер на основе динатрия фосфата и лимонной кислоты, затем в фосфатный буфер на основе динатрия фосфата и калия дигидрофосфата. При погружении в растворы наблюдали поведение микрокапсул для изучения их биофармацевтических характеристик.
Оценка сыпучести капсул: сыпучесть и угол естественного откоса определяли на приборе ВП-12а по стандартным методикам ГФ XI изд. Сыпучесть выражали как среднюю скорость истечения материала через отверстие воронки определённого диаметра. Сыпучесть определяли на вибрационном устройстве модели ВП-12А, основной частью которого является воронка с углом конуса 60° и носиком, срезанным под прямым углом на расстоянии 3 мм от конца конуса воронки. В воронку загружали 100,0 г гранулята и засекали время высыпания по секундомеру. Проводили 10 определений и за окончательный результат принимали среднее арифметическое, которое составило 14,1 с. Сыпучесть характеризуется скоростью высыпания (Vc), которая рассчитывается по формуле
,
(2.1)
где Vc – сыпучесть, г/с;
m – масса навески, г;
t – время полного истечения, с.
Оценка внешних показателей капсул.
