В   номинации «Переработка и хранение сельскохозяйственной продукции»  по конкурсной программе Российской агропромышленной выставки "Золотая осень 2015", проходившей 8-11 октября, ФГБНУ "ВНИМИ" был награжден золотой медалью за разработку биотехнологических способов создания нового поколения функциональных цельномолочных продуктов здорового питания.

Авторский коллектив:

Зобкова Зинаида Семёновна - заведующая лабораторией новых технологических процессов производства цельномолочных продуктов ФГБНУ ВНИМИ, доктор технических наук, заслуженный работник пищевой индустрии Российской Федерации.

Фурсова Татьяна Петровна - ведущий научный сотрудник лаборатории новых технологических процессов производства цельномолочных продуктов ФГБНУ ВНИМИ, кандидат технических наук.

Зенина Дарья Вячеславовна - старший научный сотрудник лаборатории новых технологических процессов производства цельномолочных продуктов ФГБНУ ВНИМИ, кандидат технических наук.

Гаврилина Алла Дмитриевна - научный сотрудник лаборатории новых технологических процессов производства цельномолочных продуктов ФГБНУ ВНИМИ.

Шелагинова Ирина Рэммовна - младший научный сотрудник лаборатории новых технологических процессов производства цельномолочных продуктов ФГБНУ ВНИМИ.

Результаты исследований

Работы по использованию новых видов полифункциональных ингредиентов в производстве функциональных молочных продуктов продолжают оставаться актуальными в настоящее время. Особый интерес представляют белковые препараты животного происхождения – сывороточные белки. С физиологической точки зрения сывороточные белки являются наиболее полноценными, так как в них присутствуют в оптимальном количестве такие незаменимые для организма аминокислоты как триптофан, метионин, лизин, цистеин, гистидин. По сравнению с другими белками сочетание этих аминокислот в сывороточных белках является одним из лучших. В состав сывороточных белков входят фракции глобулярных белков, которые выполняют важные биологические функции. Так, лактопероксидаза, лактоферрин, лизоцим, панкреатическая рибонуклеаза, ангиогенин являются компонентами антибактериального комплекса молока. Благодаря им в свежевыдоенном молоке в течение определенного периода (20-24ч), называемого “бактерицидной фазой”, не размножаются бактерии. Крайне непродолжительный период бактерицидной фазы объясняется недостаточным количеством этих антибактериальных защитных веществ, содержащихся в молоке и разрушающихся под воздействием тепловой обработки, применяемой при производстве молочных продуктов. Усиление бактерицидных свойств молочных продуктов за счет обогащения их защитными веществами, выделенными из молочного сырья с использованием щадящих режимов, позволило бы увеличить сроки годности молочных продуктов без использования синтетических консервантов.

Особый интерес из перечисленных сывороточных белков представляет лактоферрин (ЛФ). Благодаря наличию широкого спектра биологических свойств различного характера (оказывает антибактериальное, антивирусное действие; влияет на развитие воспалительного процесса и иммунную реакцию организма; активирует синтез ДНК для обновления и построения новых клеток; регулирует содержание ионов железа в крови и др.) этот белок представляет собой перспективный функциональный ингредиент для молочных продуктов.

Функциональные свойства белков, такие как водосвязывающая способность и термостабильность, напрямую связаны со структурой и составом белков. А ферменты являются тем возможным средством, которое можно использовать для преобразования свойств и структуры продукта за счет изменения количества ковалентных связей в белках. Поэтому в данной работе для связывания сывороточных белков молока (а также частично казеина) и включения их в творог, предлагалось использовать фермент трансглутаминазу (ТГ).

Результаты исследований ВНИМИ позволили определить рациональный источник лактоферрина – сырое молоко. При этом можно избежать потерь этого ценного сывороточного белка в ходе переработки молока. Процесс извлечения ЛФ осуществляется без потерь технологических свойств и пищевого качества молока.

Изучение антимикробных и бифидогенных свойств ЛФ и опытные выработки йогурта с ЛФ показали, что данный сывороточный белок может использоваться в качестве активной добавки при производстве молочных продуктов функциональной направленности с увеличенными сроками годности.

Исследования ВНИМИ, заключающиеся в воздействии на ЛФ кислой протеазой пепсина, позволили получить пептид, сохраняющий большинство протекторных функций нативного ЛФ, а в некоторых случаях оказавшегося более активным, чем интактный белок ЛФ. Этот олигопептид, названный лактоферрицином, вызывает большой интерес исследователей в связи с широким диапазоном защитных свойств, которые он проявляет.

С целью улучшения структуры и вкусовых свойств низкожирных молочных продуктов, рекомендуемых для питания определенных групп населения ВНИМИ провел исследования по изучению возможности использования для этих целей энзимов, способных связывать белковые молекулы и не гидролизовать их. К таким ферментам относят трансглутаминазу, получаемую из специфических микроорганизмов Streptoverticilium mobarense. В отличие от многих ферментных препаратов, которые в основном вызывают гидролиз, ТГ образует новые связи между аминокислотами. Она катализирует реакцию переноса ацильного остатка между лизином и глютамином и образование изопептидных специфических связей, что стабилизирует структуру белка. ТГ связывает белки на молекулярном уровне: в организме человека формирует высокомолекулярные структуры протеина, способствует образованию поперечных связей между молекулами белка.

Установлено, что ферментативное сшивание белков является привлекательным способом получения новых структур и функций для молочной промышленности.

Помимо полученных результатов экспериментальных работ по использованию трансглутаминазы в производстве творога и кисломолочных напитков в настоящее время ВНИМИ провел исследования о целесообразности применения ТГ в производстве сметаны.

Разработана инновационная технология (И.Т.) творога, которая позволила  уменьшить потери белка с сывороткой при прессовании, повысить тем самым пищевую ценность продукта; получить содержание влаги на требуемом уровне и в конечном итоге увеличить выход творога из единицы сырья. Разработана, согласована и утверждена техническая документация на производство творога по инновационной технологии (ТУ 9222-001-45397555-15 Творог «И.Т.»).

С целью оптимизации текстуры йогурта была разработана инновационная технология (И.Т.) продукта с использованием ферментного препарата трансглутаминазы. Разработанная технология  с ТГ позволила получить готовый продукт большей прочности и вязкости, с текстурой, характерной для кисломолочных напитков. 

Тема работы, заявленной в номинации «Переработка и хранение сельскохозяйственной продукции» по конкурсной программе Российской агропромышленной выставки "Золотая осень 2015": «Разработка биотехнологических способов создания нового поколения функциональных цельномолочных продуктов здорового питания»