Сельское хозяйство, в частности животноводство, создает значительную нагрузку на экологию и является источником 14,5% глобальных выбросов парниковых газов. Кроме того, до 70% взрослого населения в мире страдает от непереносимости лактозы или аллергии на молочный белок, что делает привычные продукты недоступными для большинства людей. Ученые Пермского Политеха разработали технологию производства экологичного и гипоаллергенного йогурта, который превосходит существующие аналоги по содержанию белка в 2 раза.
Современный пищевой рынок сталкивается с парадоксом: спрос на полезные товары растет, а предложение, особенно в сегменте молочных изделий, остается ограниченным.
Особенно это актуально на фоне роста аутоиммунных заболеваний во всем мире. Производители стремятся создавать продукты, которые были бы не только безопасными, но и вкусными, похожими на классические варианты. Для этого нужно не только исключить из состава аллергены (лактозу, глютен, казеин и сою), но и сохранить привычные вкусовые качества и текстуру.
Если для молока такие аналоги уже существуют, то альтернативы традиционным йогуртам часто не удовлетворяют потребителей: имеют непривычный вкус, текстуру или содержат нежелательные добавки. Кроме того, они значительно уступают в пищевой ценности: содержат мало белка и большое количество углеводов, оставляя людей без качественной замены.
Существующие растительные йогурты часто изготавливаются на основе сои, орехов (например, миндаля, кешью) или глютенсодержащих злаков (например, овса). Это исключает возможность их употребления для людей с аллергией на эти компоненты. Создание гипоаллергенного йогурта с приятным вкусом и текстурой может быть сложной задачей, особенно при отсутствии распространенных растительных основ.
Ученые Пермского Политеха разработали «идеальный» состав этого продукта, который способен удовлетворить все потребности человека.
— Технологический процесс производства растительных йогуртов начинается с выбора и подготовки сырья. Мы брали за основу рисовое и гречневое молоко, потому что оно не содержит глютен, а также включает в себя пребиотические компоненты, необходимые для сохранения полезных свойств продукта. В него добавили загуститель (кукурузный крахмал), после чего смешали все до однородной консистенции и провели термическую обработку. Далее смесь охладили до оптимальной температуры и заквасили бактериальными культурами. В рисовую основу добавили подсластитель (стевиолгликозид), для гречневой этого не требуется из-за характерных вкусовых свойств, — рассказывает Анна Портнова, доцент кафедры «Химия и биотехнология», кандидат химических наук.
Далее эксперты провели анализ молочнокислых бактерий в полученных продуктах методом микроскопирования — изучения формы, размера и подвижности клеток с использованием микроскопа. Дополнительно применялись специальные способы окрашивания: по Граму — для идентификации типа бактерий, и по Шефферу-Фултону — для выявления способности к спорообразованию. Также оценивали активность роста микроорганизмов на питательной среде (капустном агаре) и строили кривые роста, чтобы оценить скорость их размножения.
Далее два образца на основе рисового и гречневого молока методом посева на среду Эндо проверяли на наличие кишечных бактерий и других посторонних микроорганизмов. Одновременно подсчитывали количество живых и активных молочнокислых бактерий (КОЕ), выросших на другой питательной среде MRS, чтобы подтвердить пробиотические свойства йогурта.
При оценке пищевой ценности и соответствия продукта нормативам ученые исследовали физико-химические показатели: количество белков, жиров, сахаров и кислотность продукта. Отдельно проверили и витаминный состав, подтвердив наличие основных витаминов (A, С, В1, В2, В6, PP, К).
Для определения срока годности готовые образцы в течение семи дней хранили в холодильнике и проверяли, как меняется количество полезных бактерий, и не появляются ли патогенные микроорганизмы. Этот этап подтвердил, что растительная альтернатива сохраняет свои свойства и безопасность на протяжении всего срока хранения.
— Комплексная оценка готовых продуктов показала, что приготовленные образцы обладают оптимальной плотностью и однородной консистенцией: рисовый — кремообразной, а гречневый — умеренно вязкой. Образцы также отличаются натуральным вкусом: мягкий, сладковатый у рисового йогурта и зерновой у гречневого. Цвет продуктов соответствует исходному сырью (белый и светло-коричневый, соответственно), — комментирует Анна Симонова, студентка 1 курса магистратуры кафедры «Химия и биотехнология».
Сравнение с популярными брендами растительных йогуртов показало: новый образец демонстрирует содержание белка, которое вдвое превышает показатели аналогов, при этом содержание углеводов в 5-10 раз ниже.