Технология молочных продуктов детского питания - Учебное пособие (Просеков А.Ю.)

3.11. витамины

 

Детские смеси обогащают жирорастворимыми витаминами А, D2, Е и водорастворимыми В1, В2, В6, В12, РР, С, фолацином, пантотеновой кислотой. Жирорастворимые витамины, как правило, используют в виде масляных растворов различной концентрации, водорастворимые – в виде мелкокристаллических порошков.

Витамин А (ретинолацетат) (ФС 42-3029-94). Формула С22Н32О2, молекулярная масса 328,5. Кристаллическое вещество белого или бледно-желтого цвета со слабым запахом. Чрезвычайно неустойчив к кислороду воздуха и свету, практически нерастворим в воде. Растворим в 95\%-ном спирте, хлороформе, в эфире и жирах. Температура плавления 53-570С. Раствор витамина А в масле (3,44-6,88 или 8,6\%-ный) – прозрачная маслянистая жидкость от светло- до темно-желтого цвета, без прогорклого запаха и вкуса. Кислотное число не более 1,0.

Витамин D2 (эргокальциферол) (ФС 42-2073-83). Формула С28Н44О, молекулярная масса 396,67. Прозрачная маслянистая жидкость от светло- до темно-желтого цвета, без прогорклого запаха. Практически нерастворим в воде, очень хорошо растворим в хлороформе, эфире, 95\%-ном спирте. Чрезвычайно неустойчив к кислороду воздуха и свету. Температура плавления 112-1180С. Угол удельного вращения +102…+108 град.

Плохо растворим в маслах. Раствор витамина D2 в масле (0,5\%-ный) – прозрачная маслянистая жидкость от светло-желтого до темно-желтого цвета, без прогорклого запаха. Состав препарата: 1,25 или 5 г кристаллического эргокальциферола и масло рафинированное подсолнечное или соевое до 1 л.

1 г эргокальциферола соответствует 40 000 000 МЕ витамина D2. Содержание С28Н44О в 1 мл препарата должно быть 1,1-1,5 мг (44000-60000 МЕ).

Витамин Е (токоферола ацетат) (ВФС 42-1642-81). Формула С31Н52О3, молекулярная масса 472,8. Светло-желтая прозрачная вязкая маслянистая жидкость со слабым запахом, окисляется на свету и темнеет. Хорошо растворяется в 95\%-ном спирте, нерастворим в воде. Очень легко растворяется в эфире, ацетоне, хлороформе и растительных маслах. Показатель преломления 1,4960-1,4985.

5-, 10- или 30\%-ный раствор α-токоферола ацетата в масле – прозрачная маслянистая жидкость от светло- до темно-желтого цвета (допускается зеленоватый оттенок). Состав препарата: α-токоферол ацетат – 50, 100 или 300 г, масло персиковое, арахисовое, подсолнечное или оливковое – до 1 л.

Содержание витамина Е (α-токоферола ацетата) в 1 мл препарата должно быть соответственно 0,045-0,055 г; 0,09-0,11 г и 0,270-0,330 г.

Жирорастворимые витамины (А, D2, Е) хранят в герметически закрытых стеклянных банках оранжевого или темного цвета, в защищенном от света месте при температуре не выше 100С. Срок хранения витамина А – 1 год, D2 – 2, Е – 1,5 года.

Витамин С (кислота аскорбиновая) (ФС 42-2668-95).  Формула С6Н8О6, молекулярная масса 176,13. Однородный мелкокристаллический порошок, без комочков и посторонних частиц, кислого вкуса. Растворим в воде. Температура плавления 190-1930С, массовая доля чистой аскорбиновой кислоты в препарате – не менее 99\%. Массовая доля, \%, не более: воды – 0,1; золы – 0,1; тяжелых металлов – не допускается.

Витамин РР (никотинамид) (ГФ - Х ст. 452).  Формула C6H6N2O, молекулярная масса 122,13. Белый мелкокристалличес-кий порошок. Растворим в воде, спирте, глицерине, слегка растворим в эфире и хлороформе. Температура плавления 128-1310С. Массовая доля никотинамида в препарате – не менее 99\%. Массовая доля, \%, не более: воды – 0,5; золы – 0,1; тяжелых металлов – 0,001.

Витамин В1 (тиамина хлорид или бромид) (ГФ – Х. ст 674).  Формула C12H17ClN4OS·HCl или C12H17BrN4OS·HBr, молекулярная масса 337,27 или 435,2.  Белый кристаллический порошок со слабым характерным запахом. Гигроскопичен, легкорастворим в воде, труднорастворим в 95\%-ном спирте, практически нерастворим в эфире, ацетоне и хлороформе. Температура плавления 248-2500С. массовая доля чистого витамина в препарате – не менее 98\%. рН 5\%-ного раствора – 2,5-3,4. Массовая доля, \%, не более: воды – 5; золы – 0,2; тяжелых металлов – 0,001.

Витамин В2 (рибофлавин) (ГФ – Х ст. 585). Формула C17H20N4O6, молекулярная масса 376,37.  Желто-оранжевый кристаллический порошок со слабым запахом и горьким вкусом. На свету неустойчив. Слегка растворим в воде, практически нерастворим в 96\%-ном спирте, эфире, ацетоне, бензоле или хлороформе. Угол удельного вращения –110…-130 град. Массовая доля чистого витамина в препарате 98-100\%. Массовая доля, \%, не более: воды – 1,5; золы – 0,2; тяжелых металлов – 0,001.

Витамин В3 (пантотеновая кислота) (ВФС 42-96-80). Формула C18H32CaN2O10, молекулярная масса 476,54.  Белый кристаллический порошок, без запаха, слегка гигроскопичен. Легкорастворим в воде, малорастворим в 96\%-ном спирте, хлороформе. Угол удельного вращения +25…+28 град. Массовая доля чистого витамина в препарате 90-100\%. Массовая доля, \%, не более: воды – 5; кальция – 8,2-8,6; азота – 5,7-6,0; тяжелых металлов – 20.

Витамин В6 (пиридоксина гидрохлорид) (ГФ – Х ст. 566). Формула C8H11NO3·HCl, молекулярная масса 205,64. Белый мелкокристаллический порошок без запаха, с горько-кислым вкусом. Легкорастворим в воде, труднорастворим в 95\%-ном спирте, нерастворим в эфире. Температура плавления 203-2060С. Массовая доля чистого витамина в препарате – не менее 99\%. рН 1\%-ного раствора – 2,5-3,2. Массовая доля, \%, не более: воды – 0,5; золы – 0,1; тяжелых металлов – 0,001.

Витамин В12 (цианокобаламин) (ГФ – Х ст. 192). Формула C63H88CоN14O14Р, молекулярная масса 1355,4. Кристаллический порошок темно-красного цвета, без запаха. Гигроскопичен, труднорастворим в воде, растворим в 95\%-ном спирте, практически нерастворим в эфире, хлороформе, ацетоне. Массовая доля чистого витамина в препарате – не менее 95\%. Массовая доля, \%, не более: воды – 12; тяжелых металлов – 0,001.

Витамин Вс (фолацин) (ГФ – Х ст. 13). Формула C19H19N7O6, молекулярная масса 441,4. Желтый или желто-оранжевый кристаллический порошок без вкуса и запаха, гигроскопичен, распадается на свету. Практически нерастворим в воде, 95\%-ном спирте, ацетоне, бензоле, эфире, хлороформе. Слегка растворим в разбавленной соляной кислоте. Плохо растворяется в серной кислоте, легкорастворим в растворах щелочей. Массовая доля чистого витамина в препарате – не менее 95\%. Массовая доля, \%, не более: воды – 8,5; золы – 0,3; тяжелых металлов – 0,001.

Водорастворимые витамины (С, РР, группы В, пантотеновую и фолиевую кислоты) хранят в герметически закрытой таре, предохраняющей их от воздействия света и контакта с металлами, при температуре не выше 180С или в прохладном месте. Срок хранения витаминов составляет 1-2 года.

 

3.12. Биологические препараты

 

В связи с тем что коровье молоко существенно уступает женскому по содержанию биологически активных веществ (гормоны, ферменты, бактерицидные вещества), возникает необходимость введения в состав продукта для детей раннего возраста этих недостающих компонентов.

При производстве молочных продуктов детского питания в качестве защитных факторов применяют яичный лизоцим, иммуноглобулины, специально подобранные штаммы молочнокислых и бифидобактерий и т.п.

Лизоцим (ФС 422585-88). Лизоцимы получают из белка куриного яйца, молока, плаценты, сыворотки или клеток крови. В зависимости от происхождения они отлчаются друг от друга некоторыми физико-химическими и антигенными свойствами, а также биологической активностью по отношению к бактериальным клеткам и клеткам микроорганизмов.

Препарат лизоцима – амфорный порошок или пористая масса белого цвета, труднорастворимая в воде. Водные растворы его бесцветные, опалесцирующие. Молекула лизоцима – неразветвленная полипептидная цепь – состоит из 129 аминокислотных остатков. Изоэлектрическая точка лизоцима около рН 11, оптимальные условия для действия: рН 5,0-7,0, температура около 600С. В нейтральных и кислых растворах лизоцим выдерживает кратковременное кипячение без денатурации. В щелочной среде при рН выше 9 его активность резко падает.  Лизоцим устойчив к разнообразным внешним воздействиям, термостабилен:  в сухом виде он выдерживает нагревание до 1600С в течение 2 ч, в кислой среде – до 1000С в течение 30 мин.

Лизоцим применяют для обогащения сухих и жидких продуктов детского питания, так как эти продукты лишены биологически активных веществ и ряда других необходимых компонентов.

В настоящее время разработаны сбалансированные жидкие кисломолочные продукты детского питания «Биолакт», «Балдырган» и «Балбобек», обогащенные лизоцимом. Вскармливание детей этими продуктами, обогащенными лизоцимом, дало положительные результаты.

ВНИМИ совместно с Институтом питания РАМН разработал технологию сухих и жидких ацидофильных молочных смесей, обогащенных лизоцимом, и несколько видов биологически активных добавок, обогащенных лизоцимом, бифидобактериями и иммуноглобулинами, которые вносят в готовые жидкие или восстановленные сухие адаптированные смеси, а также в донорское грудное молоко после их термической обработки.

Для обогащения кисломолочных продуктов оптимальная доза лизоцима 50 мг/л, для сладких и пресных 100 мг/л. В составе сухих смесей лизоцим сохраняет биологическую активность при 18-200С в течение 12 мес.

Характерная реакция на лизоцим – лизис суспензии микробов Micrococcus lysodeiticus, который интенсивно протекает при рН 5-8 и концентрации лизоцима 1 мкг/мл и выше, - используется для количественного определения лизоцима.

Иммуноглобулины. Это высокомолекулярные белки, гликопротеиды, выполняющие функцию антител. Введение иммуноглобулинов в состав продуктов детского питания способствует повышению их биологической ценности и резистентности организма ребенка к заболеваниям. При грудном вскармливании детей материнское молоко не только создает защиту от инфекций, но и защищает от различных аллергических реакций. Посредством содержащихся в женском молоке иммуноглобулинов ребенку передается пассивный иммунитет.

При использовании для детского питания продуктов из коровьего молока не удается обеспечить их иммунологическое действие, что объясняется не только низким уровнем содержания иммуноглобулинов в животном молоке, но и тем, что в процессе его тепловой обработки (иногда многократной) применяют относительно высокие температуры. В связи с этим важно обогащать продукты детского питания иммуноглобулинами.

Иммуноглобулины обладают свойствами агглютинации (склеивание) микроорганизмов и других чужеродных клеток. Из молозива и коровьего молока выделены три группы иммуноглобулинов: G, A и M. Иммуноглобулин А наиболее специфичен для материнского молока, играет наиболее важную роль в защите новорожденных от вирусов и бактерий. В коровьем молоке преобладают иммуноглобулины группы G, особенно много их в молозиве (50-60\% от суммы белков). В молозиве иммунные глобулины играют роль переносчика пассивного иммунитета с целью защиты телят от заболеваний. Это происходит до тех пор, пока у телят не вступят в действие системы их собственной иммунной защиты.

В качестве источника иммунных факторов используют молозиво или молоко гипериммунизированных коров, которое предварительно очищают, обезжиривают, охлаждают. После этого осуществляют коагуляцию казеина в изоэлектрической точке при рН 4-6 и температуре 400С. После извлечению казеина сыворотку фильтруют, подвергают ультрафильтрации, стерилизуют, сгущают и сушат без значительной денатурации иммуноглобулинов и нарушения стабильности.

В нашей стране изучаются способы внесения иммуноглобулинов с сухие детские молочные смеси. Так, проводилось обогащение сухих продуктов детского питания противоколипротейным лактоглобулином, представляющим собой очищенную глобулиновую фракцию иммунного молозива коров, полученной методом спиртового осаждения при температуре 00С и лиофилизированную. При этом были исследованы два варианта: внесение лактоглобулинов в сырье перед термической обработкой (пастеризация, сгущение, сушка) и внесение лактоглобулинов в сгущенную молочную смесь перед сушкой. Наиболее приемлемым из исследованных вариантов является внесение лактоглобулинов в сгущенную смесь перед сушкой. Были установлены оптимальные режимы сушки продукта, содержащего лактоглобулины.

 Выявлена возможность совместного обогащения молочных продуктов лактоглобулинами, бифидобактериями и ацидофильными бактериями. В настоящее время испытываются способы получения биологически активных добавок, содержащих иммуноглобулины, для обогащения ими продуктов детского питания в домашних условиях.