Использование сывороточного белка в детском питании

Известно, что при производстве сыров образуется много сыворотки. Биологическая ценность подсырной сыворотки по меткому выражению может быть охарактеризована формулой – минимум калорий при максимуме биологической ценности. Подсырная сыворотка содержит в себе в равном количестве ценные белки, такие как β-лактоглобулин, α-лактоальбумин, альбумин, иммуноглобулин. Подсырная сыворотка и продукты её переработки являются биологически полноценными продуктами питания, обладают диетическими и даже лечебными свойствами, обеспечивающими сохранность внутренней среды организма человека[3].

При изготовлении детской кисломолочной продукции с использованием подсырной сыворотки, определяются физико-химические показатели последней. Далее составляется пропорция всех компонентов для выработки кисломолочного продукта детского назначения и реализируется намеченная технология производства. По окончании процесса изучаются физико-химические показатели уже полученного продукта. Углеводный состав этого продукта включает глюкозу, фруктозу, лактоза, галактозу и белки альбумина и глобулина.

Таблица 1.

Показатели химического состава подсырной сыворотки

Количество лактозы, являющейся основным компонентом сухих веществ подсырной сыворотки составляет в более 4,5%. Нами проведены эксперименты, выработан сыр из 3 л-ров молока. Определены физико- химические константы подсырной сыворотки. Результаты экспериментов внесены в табл.2.

Таблица 2.

Физико-химические константы

Из таблицы 2 видно что, кислотность подсырной сыворотки три раза больше кислотности цельного молока.

Для определения содержания белка (методом Къелдалья) отбирали навески измельченных образцов в термостойкие конические колбы с точностью до 0,001г. К отобранной навеске наливали 5 мл концентрированной серной кислоты H₂SO₄ с плотностью r=1,84 г/см. Колбы помещали в песчаную баню с терморегулируемой плитой, устанавливая температуру, равную 400⁰С и доводили до кипения, избегая бурного кипения. Через 20 мин, для ускорения минерализации в колбы налили по 0,2мл концентрированной перхлорной кислоты. Нагревание продолжали до полного обесцвечивания раствора в колбах, продолжительность процесса составила около 3 часов. После этого, колбы оставили на плитке на 15-20 мин, а затем охладили в водяной бане. В охлажденные колбы по стенкам осторожно проливали по 10 мл дистиллированной воды и количественно переносили в мерные колбы емкостью 50 см³, доводя объем в колбах до метки, и тщательно перемешивали[2].

После минерализации, для определения содер­жания белка по азоту, в мерные колбы отбирали аликвоты, добавили до половины объема дистиллированной воды, затем раствор нейтрализовали 1 %-ным раствором NaOH до посинения лакмуса (на 1 мл вытяжки - приблизительно 1-2 мл щелочи). Во избежание появления опалесценции в колбы добавили 0,5 мл 50%-ного раствора Сегнетовой соли и затем 1 мл реактива Несслера. Растворы в колбах довели до метки водой и тщательно перемешивали. При этом растворы должны быть совершенно прозрачными. Появление мути, свидетельствует о неполной минерализации или о том, что используемые реактивы не достаточно чистые [2].

При малом содержании белка в пробах, растворы в колбах окрашиваются в желтый цвет, при высоком – в темно-оранжевый. Яркость окраски не должна превышать последнюю точку шкалы[2].

Через 15 мин растворы колориметрировали при длине волны l= 400 нм.

В качестве контрольного раствора для пост­роения градуировочного графика использовали стандартный раствор химически чистого перекристаллизованного хлористого аммония (NH₄Cl) с концентрацией азота в нём 0,1мг/мл.

Подготовлены растворы контрольного (холостая проба) и опытных образцов для спектрофото­метрического метода определения содержания белка при длине волны 400 нм для прибора СФ-46.

В табл.3 приведены результаты определения белка в исследуемых образцах сыворотки.

Показатели сыворотки

Из табл.3 видно, что в составе кислого молока с добавленной сывороткой, белков в 3 раза больше, чем в подсырной сыворотке. Это доказывает, что полученный продукт обогащен сывороточным белком.

После этого определяется аминокислотный состав подсырной сыворотки. Для определения аминокислотного состава из сыворотки получили белок методом Къелдалья. Суммарное количество белка в сырье составляет 1%. 100 г сыворотки экстрагируем в среде 0,2 н. NaOH в соотношении 1:15 при перемешивании магнитной мешалкой в течении 1 ч при комнатной температуре. Затем осаждали 80% аминокислот в растворе сульфата аммония (NH₄)₂SO₄при непрерывном перемеш­ивании магнитной мешалкой. Раствор оставили в течение одной ночи в холодильнике для формирования осадка. Продукт центрифугировали при 6000 мин^-1в течении 30 мин [1].

Полученный осадок диализировали против проточной воды в течении 24 ч, а затем против дистиллированной воды в течении одной ночи в холодильнике. После диализа белковый раствор высушили на лиофильной сушильной установке при температуре -35°С и в глубоком вакууме. Затем определили выход суммарного белка[1].

Далее аминокислотный состав порошко­образного белка (50 мг) гидролизовали в среде 5 и 7 н. соляной кислоты (в 200-кратном соотношении с белком) в течение 24 ч при 110°С в вакууме. Гидролизат упаривали на роторном испарителе и образец перенесли на анализатор Т-339 для определения аминокислотного состава. Данные приведены в табл.4.

Аминокислотный состав подсырной сыворотки

Далее определили углеводный состав подсырной сыворотки. Для этого образец сыворотки гидролизовали 2н серной кислотой в течении 8ч при температуре 80-90ºС. Затем гидролизат нейтрали­зовали барий карбонатом, фильтровали и упаривали в вакуум-аппарате при 45±5ºС. Нисходящую хроматографию проводили на бумаге марок FN 1 и FN 12. Для хроматографии использқвали систему растворителей (соотношение по объему) бутанол-пиридин-вода 6:4:3. Сахара появляли 1%-ным раствором кислого анилин-фталата в течение 10 мин при температуре 105ºС. Идентификацию сахаров проводили с использованием метчиков. Исследо­вания продуктов гидролиза показали наличие соответствующих олигосахаридов, лактозы.

Из цельного молока с добавкой подсырной сыворотки приготовлен продукт для детского питания. Образцы приведены в табл.5.

Наиболее универсальная технологическая схема производства детской кисломолочной продукции включает процессы очистки, разделения сливок, стерилизации обрата (обезжиренного молока) непрерывно перемешивая, не доводя до кипения при 110°С в течении 20 мин. Подсырная сыворотка также стерилизуется. Эти продукты охлаждаются до 42°С. После охлаждения внесётся закваска чистых культур термофильных молочнокислых палочек и бифидобактерий в соотношении 1:5. Смесь заквашивается при температуре 37°С в течении 12 ч, Затем сгусток перемешивается и охлаждается до 4°С.

Другие детские кисломолочные продукты были изготовлены в таком же порядке, но в их состав вносились дополнительные ингредиенты (БАДы и сахар).

Как мы видим каждый образец изготавливается по-разному для повышения точности конечного продукта.

Рецептуры кисломолочных продуктов для детского питания

Таблица 6.

Физико-химические показатели готовых продуктов

Полученный продукт – кислое молоко со сывороткой. Обычным расчётным методом определён моносахаридный состав этого продукта. По данным метода бумажной хроматографии обнаружены свободные сахара: галактозу, глюкозу, фруктозу и лактозу [1].

Из табл.6 видно, что образец 4 с обогащенным кислым молоком, сывороткой и БАД по своим физико-химическим константам отличается от других продуктов детского питания. А также углеводный и аминокислотный составы, плотность и химический состав сухих веществ соответствуют продуктам детского питания.

Таким образом, из молока и подсырной сыворотки можно приготовить полноценный детский кисломолочный продукт.