Ученые Высшей медико-биологической школы ЮУрГУ разработали кисломолочные продукты с добавлением дрожжевой биомассы, обогащенной куркумином или эргостерином, а также растительных ингредиентов – муки из пророщенной пшеницы и белкового продукта из жмыха конопли. Новые продукты превзошли по всем показателям обычный йогурт: количество полезных бактерий увеличилось в 10 раз, а антиоксидантная активность составила 84%. Результаты опубликованы в международном журнале .
Производители кисломолочных продуктов все чаще ищут способы сделать их не просто вкусными, но и полезными – с антиоксидантными свойствами, пробиотиками и растительными компонентами. Одна из главных проблем – сохранить жизнеспособность полезных бактерий и добавить биоактивные вещества, которые не теряют своих свойств в кислой среде. Ученые ЮУрГУ предложили использовать дрожжи Saccharomyces cerevisiae как ?контейнеры? для доставки активных соединений.
Куркумин и эргостерин – вещества с доказанной антиоксидантной активностью. Куркумин защищает клетки от окислительного стресса, но плохо растворяется в воде и быстро разрушается. Эргостерин – предшественник витамина D?, который поддерживает иммунитет. Исследователи инкапсулировали (поместили) их в дрожжевые клетки: куркумин предварительно наноструктурировали с помощью ультразвука, а эргостерин накапливали в дрожжах в процессе культивирования. В одном грамме дрожжевой биомассы содержалось 34 мг куркумина или 10,5 мг эргостерина.
Обогащенные дрожжи ученые добавляли в молоко вместе с традиционной закваской, а также вносили растительные ингредиенты: муку из пророщенной пшеницы (содержит 12,5% белка и пищевые волокна) или белковый продукт из жмыха конопли (57% белка), полученный с помощью ферментативного гидролиза. Всего исследователи изготовили десять экспериментальных образцов с разными комбинациями добавок и контрольный – обычный йогурт без добавок, для сравнения показателей.
?Мы поставили задачу не просто обогатить йогурт биологически активными веществами, а создать систему, где все компоненты работают вместе, – рассказал доцент кафедры пищевых и биотехнологий ЮУрГУ Ринат Фаткуллин. – Дрожжевые клетки выступают как носители, которые защищают куркумин и эргостерин от разрушения в кисломолочной среде, а растительные ингредиенты служат дополнительным источником питания для пробиотических бактерий в йогурте. В результате мы получили продукт, в котором количество полезных микроорганизмов выросло на порядок, а антиоксидантная активность увеличилась с 62% до 84%, по сравнению с обычным йогуртом?.
Все экспериментальные образцы показали более плотную и однородную структуру, чем контрольный.
?Титруемая кислотность варьировала от 80 до 92 градусов Тернера, pH – от 3,79 до 4,04, что говорит об активном развитии молочнокислых бактерий, – уточнила профессор кафедры пищевых и биотехнологий ЮУрГУ Наталья Науменко. – Количество пробиотических микроорганизмов в опытных образцах достигало 1,6×10?–6,4×10? клеток на грамм, что на порядок выше, чем в контроле (4,6×10?). Наибольший рост полезных бактерий дала мука из пророщенной пшеницы – вероятно, из-за содержания пищевых волокон и крахмала, которые служат субстратом для микрофлоры продукта?.
Белковый ингредиент из конопляного жмыха оказался эффективнее с точки зрения текстуры – он увеличил содержание белка в йогурте до 34% на сухое вещество (против 24% в контрольном образце), повысил вязкость до и снизил отделение сыворотки. Это означает, что продукт стал более плотным, меньше расслаивался при хранении и лучше удерживал влагу.
Максимально антиоксидантная активность йогуртов с дрожжевой биомассой выросла до 84% (против 62% в контроле). Биотестирование экспериментальных образцов кисломолочного продукта на инфузориях Paramecium caudatum подтвердило, что добавки не токсичны и биологически совместимы с организмом.
Разработанные йогурты полезны для поддержания здоровой микрофлоры кишечника, укрепления иммунитета и защиты клеток от окислительного стресса. Такие продукты могут быть рекомендованы для ежедневного рациона как функциональное питание, особенно для людей, следящих за здоровьем и нуждающихся в дополнительной антиоксидантной поддержке.
Часть исследований выполнены при финансовой поддержке гранта Российского научного фонда ?Направленный биосинтез биологически активных веществ с применением ресурсосберегающих подходов?.