Дрожжевые экстракты – безопасные источники витаминов, минеральных веществ и аминокислот Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Дрожжевые экстракты -

безопасные источники витаминов, минеральных веществ и аминокислот

Т.В.Тулякова, А.В.Пасхин

ВНИИ пищевой биотехнологии В.Ю. Седов

«Вестфалия Сепаратор АГ» (Московское представительство)

Elaborated is the technology which allows to receive ecologically safe and valuable protein-vitamin product with good set of amino-acids - yeasts extract which fully contributes to the conditions of rational healthy nutrition.

В настоящее время производство дрожжевых экстрактов - важная отрасль биотехнологии.

Ведущие зарубежные фирмы, такие как S.I.Lesaffre, DSM и другие, наряду с традиционными формами дрожже-

Таблица 1

Содержание аминокислот, мг/100 г продукта

Аминокислоты Дpoжжи Sacch. cerevS/ae Tвopoг Teлятина 1-й катете^ии

Незаменимые 4802 7680 7626

Валин 698 990 1156

Изолейцин 741 1000 998

Лейцин 903 1850 1484

Лизин 913 1450 1683

Метионин 233 480 414

Треонин 644 800 855

Триптофан 174 180 245

Фенилаланин 496 930 791

Заменимые 5785 10270 12333

Аланин 366 440 1124

Аргинин 528 810 1278

Аспарагино- 684 1000 1844

вая кислота

Гистидин 302 560 739

Глицин 465 260 948

Глутамино- 1570 3300 3329

вая кислота

Пролин 490 2000 1333

Серин 583 820 813

Тирозин 676 930 689

Цистин 121 150 236

Заменимые/ незаменимые 1,2 1,34 1,62

вой биомассы - прессованными или сушеными пекарскими дрожжами выпускают десятки видов дрожжевых ав-толизатов и экстрактов. Так, только фирма Guest International производит 25 видов дрожжевых экстрактов. Причем доля дрожжевых экстрактов и ав-толизатов в общем объеме производства дрожжевой биомассы в последние годы увеличивается.

Это, на наш взгляд, определяется следующими факторами: биомасса дрожжей Saceh. œrevisiae - дешевое, легковоспроизводимое и экономически выгодное сырье для получения белковых продуктов; продукты, полученные из биомассы дрожжей Sacah. œrevisiae, по общему количеству и соотношению незаменимых аминокислот соответствуют требованиям, предъявляемым ФАО/ВОЗ к высокопитательным пищевым продуктам.

В табл. 1 приведены данные по аминокислотному составу пекарских

дрожжей, телятины 1-й категории и творога («Химический состав пищевых продуктов». - М.: Пищевая пром-сть, 1979).

Из приведенных данных видно, что соотношение суммы заменимых и незаменимых аминокислот у пекарских дрожжей равно 1,2. В то же время у творога это соотношение равно 1,34, а у телятины - 1,59.

В работах многих авторитетных исследователей (В.А.Тутельян, А.А.Куд-ряшева, И.М.Грачева) показано, что пекарские дрожжи характеризуются оптимальным соотношением не только незаменимых и заменимых аминокислот, но и оптимально сбалансированным сочетанием содержания белка, витаминов и минеральных веществ.

В табл. 2 приведены данные по содержанию основных витаминов в пищевых продуктах. В дрожжах содержатся все витамины группы В, витамин РР и провитамин Р.

В России дрожжевые автолизаты и экстракты до последнего времени производились рядом московских предприятий («Филантроп», «Эней-Вита», «Медицина для Вас», ОАО «Дербенев-ка»). Однако техническое оснащение этих предприятий не позволяет им выйти на значимые объемы производства дрожжевых автолизатов и особенно дрожжевых экстрактов.

Увеличивающийся спрос на дрожжевые экстракты определил необходимость разработки промышленной технологии, которая позволяла бы, с одной стороны, получать продукт с высокими качественными характеристиками, а с другой - обеспечивать высо-

Таблица 2

Содержание витаминов в пищевых продуктах

Bитамин

Источник витамина

B1 (тиамин)

B2 (pибoфлавин)

B3 (пантoтeнoвая кисгюта)

B6 (пиpидoкcин) B9 (фoлиeвая кисгота)

B12 (циангабаламин)

B15 (пангамoвая кисгота)

H ^o™^

С (аcкopбинoвая кисгота)

Дрожжи, печень, почки, яйца, ржаные и пшеничные продукты

Дрожжи, печень, почки, яйца, ржаные и пшеничные продукты

Дрожжи, печень, мясо, рыба, яйца, молоко, картофель, морковь

Дрожжи, печень, яйца, перец зеленый, морковь, пшеничные продукты

Дрожжи, печень, петрушка, салат, лук зеленый, цветная и зеленая капуста

Дрожжи, печень, почки, сердце, сельдь, мясо Дрожжи, печень, рис, семена растений

Дрожжи, печень, почки, яйца, томаты, соя, морковь

Плоды шиповника, черная смородина, рябина, клюква, облепиха, лимон, хвоя

PP (никoтинoвая кисгота)

Дpoжжи, печень, мяте, pbfe, oтpyби D2 (эpгoкальцифepoл) Дpoжжи, печень pbß, масгю cливoчнoe, яйца, мoлoкo

кую стабильность этих качественных характеристик. Схема такой технологии приведена на рисунке.

Процесс получения дрожжевого экстракта начинается с биоконверсии дрожжей с помощью собственных ферментов (автолиз) или с помощью фермента амилопротооризина (фер-ментолиз).

В герметичном аппарате, оборудованном механической мешалкой и системой теплообмена для нагревания и охлаждения среды, при определенной температуре происходит гидролиз дрожжевых клеток. При традиционном автолизе дрожжей процесс протекает в течение 24-48 ч, а при применении амилопротооризина время процесса сокращается до 16-18 ч.

Следующая стадия технологии получения дрожжевого экстракта - герметичная сепарация лизата с помощью сепаратора-осветлителя фирмы Westfalia Separator AG марки SC 3506-177, который разделяет суспензию на два потока: легкую фракцию - жидкий дрожжевой экстракт и тяжелую фракцию - клеточные стенки. Жидкий дрожжевой экстракт под напором из сепаратора поступает в соответствующий сборник, а потом для сгущения на следующую стадию процесса - в вакуум-выпарную установку. Клеточные стенки с помощью специального насоса из сборника сепаратора подаются в соответствующий сборник перед сушкой.

Технические характеристики сепаратора марки SC 35-06-177 приведены ниже.

Тип сепаратора - тарельчатый, с центробежной периодической выгрузкой осадка, кларификатор. Максимальная частота вращения барабана -7510 об/мин. Максимальный фактор разделения - 4445. Объем барабана -18 л. Объем шламового пространства -7,5 л. Сепаратор снабжен напорными устройствами для вывода очищенной жидкости под давлением до 3 бар. Пропускная способность (по воде) - 25 000 л/ч. Электродвигатель - 18,5 кВт.

В зависимости от производительности линии для сгущения жидкого дрожжевого экстракта применяют одно-, двух- или трехступенчатые вакуум-выпарные установки. Вакуум-выпарка сгущает жидкий дрожжевой экстракт при температуре 50...65 °С с концентрацией около 10 % сухих веществ (СВ) до 20-25 % СВ.

Для реализации следующей стадии получения дрожжевого экстракта -

ENGINEERING AND TECHNOLOGY

Готовый продукт

Схема технологии получения сушеного дрожжевого экстракта

Таблица 3

Характеристики продуктов, полученных при биоконверсии биомассы пекарских дрожжей

Показатель Исходные дрожжи Дрожжевой автолизат Дрожжевой экстракт Промытые клеточные стенки

Влажность, % 70,8 3,8 5,8 2,86

Азот общий, % 6,61 6,67 7,46 6,1

Азот аминный, % - 1,93 3,64 0,14

Белок сырой, % СВ 41,3 41,7 46,6 38,1

Зола, % СВ 6,8 7,3 6,5 2,1

Фосфор (Р205), % СВ 1,95 2,08 2,65 1,48

Результаты сравнительного анализа Таблица 4

Производитель D.S.M Россия Допустимый уровень

Влажность, % 3,45 5,61

Аминный азот, % СВ 2,26 4,15

КМАФАнМ в 1 г Менее 10 0,6 •Ю3 Не более 1 • 103

Дрожжи в 1 г Менее 10 Менее 10 Не более 10

Микробиологические Плесень в 1 г Менее 10 Менее 10 Не более 10

БГКП (колиформы) в массе продукта

показатели, КОЕ в 1 г 0 0 Не допускается

в 0,1 г 0 0

в 0,01 г 0 0

в 0,001 г 0 0

сушки - применяли распылительную сушилку. В качестве устройства для распыления продукта в них использовали форсунки или центробежные распылители. Процесс сушки осуществляли при температуре входящего воздуха 140...160 °С.

В табл. 3 приведены характеристики продуктов, полученных нами при биоконверсии биомассы пекарских дрожжей по описанной выше технологии.

В качестве активатора процессов ав-толитического разрушения клеточных оболочек дрожжей была использована поваренная соль.

Из данных таблицы следует, что дрожжевой экстракт, полученный путем сепарирования дрожжевого авто-лизата на сепараторе SC35-06-177 фирмы Westfalia Separator AG, содержит существенно больше аминного азота, чем исходное сырье (биомасса дрожжей) и сам дрожжевой автолизат.

Учитывая, что одной из причин, затормозившей промышленную реали-

зацию технологии получения дрожжевых экстрактов в России, стала длительность технологических операций, вызывавшая контаминацию субстратов посторонней микрофлорой, нами был проведен сравнительный анализ микробиологических показателей дрожжевого экстракта фирмы Р.Б.М. (Голландия) и дрожжевого экстракта, полученного по описанной выше технологии.

В качестве активатора процессов разрушения клеточных оболочек дрожжей был использован отечественный ферментный препарат «Ами-лопротооризин» с дозировкой 5 единиц на 1 г СВ дрожжей. Результаты сравнительного анализа приведены в табл. 4.

Из приведенных данных видно, что дрожжевой экстракт отечественного производства по своим микробиологическим показателям фактически соответствует дрожжевому экстракту ведущего зарубежного производителя.

Таким образом, проведенные исследования подтвердили высокую эффективность разработанной технологии, которая позволяет получить экологически безопасный, полноценный бел-ково-витаминный продукт с хорошим набором аминокислот.

Дрожжевой экстракт отечественного производства полностью отвечает условиям рационального здорового питания и созданию принципиально новых, сбалансированных по составу продуктов, обогащенных функциональными компонентами, которые отражены в постановлении Правительства РФ № 917 от 10 августа 1998 г. «Концепция государственной политики в области здорового питания населения России на период до 2005 года».

Низкая себестоимость по отношению к зарубежным аналогам делает дрожжевой экстракт отечественного производства социально значимым, в особенности для населения с низким прожиточным уровнем.