Способ получения автолизата дрожжей

Изобретение относится к пищевой промышленности и биотехнологии и может найти применение в винодельческой, пивоваренной, ликероводочной, микробиологической промышленности. Способ получения автолизата дрожжей предусматривает разрушение дрожжевой клетки ферментативной обработкой до и/или в процессе механического и/или физического воздействия. Ферментативную обработку осуществляют ферментом гидролитического и/или протеолитического действия в течение от 0,5 с до 25 ч. Механическое и/или физическое воздействие проводят в течение от 0,5 с до 60 мин. Способ позволяет получить автолизат с повышенной степенью гидролиза до 60%, а также при добавлении автолизата получить готовый продукт высокого качества, с высокими органолептическими свойствами, с повышенной пищевой ценностью. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может найти применение в винодельческой, пивоваренной, ликероводочной, микробиологической промышленности, в качестве пищевой добавки при приготовлении напитков брожения, детского и диетического питания и кормов.

Известен способ получения автолизата дрожжей, предусматривающий обработку винных дрожжей путем механического разрушения многократным прессованием под давлением 13·10⁹-15·10⁹ МПа при замораживании от минус 65 до минус 70°С (a.c.CCCP 848475, кл. С12G 1/06, 1981).

Недостатками данного способа являются высокая себестоимость процесса и его длительность.

Известен способ получения автолизата дрожжей, предусматривающий выдержку осадочных винных дрожжей, находящихся в контакте с вином в соотношении 1:1, в течение 1 месяца при температуре 0-10°С (Нилов В.И., Датунашвили Е.Н. Ферментативные реакции при созревании вин и проблема переокисленности. Вопросы биохимии виноделия. М., 1961, с.89-97). Недостатком известного способа является длительность процесса, неполное извлечение биологически активных веществ, инактивация ферментов.

Известен способ получения автолизата дрожжей, предусматривающий разбавление концентрированных винных осадочных дрожжей водой в соотношении 1:3, автолиз при температуре 8-12°С в течение 5-8 месяцев или при 45-48°С при перемешивании в течение 3-4 суток, автолизат нагревают до 70-80°С, охлаждают до 0-1°С, выдерживают до полного осветления и осаждения виннокислой извести и концентрируют под вакуумом при 45-70°С до влажности 50-60% (а.с. СССР 675645, кл. А23J 1/18, 1995).

Недостатком известного способа является длительность процесса.

Известен способ получения автолизата дрожжей, предусматривающий нагрев биомассы селенсодержащих дрожжей с содержанием сухих веществ не менее 12%, воздействие на нее гидроакустическим излучением частотой 1,4-2,0 кГц в течение не менее 15 минут, выдержку, отделение водорастворимой фракции, упаривание ее и сушку (заявка РФ 97122294, кл. А23J 1/18, 1999).

Недостатком известного способа является невысокий выход автолизата.

Известен способ получения автолизата дрожжей, предусматривающий активацию осадочных винных дрожжей путем суспендирования их в питьевой воде и пропускания через теплообменник, воздействуя температурой 45-48°С в течение 36 часов, автолиз при этой температуре, нагрев автолизата, отделение жидкой фазы, концентрирование и добавление в него витамина В, при использовании хлебопекарных прессованных дрожжей предварительно их обогащают тиамином (патент РФ 2043033, кл. А23J 1/18, 1995).

Недостатком известного способа является длительность процесса и трудоемкость.

Известен способ получения автолизата дрожжей путем воздействия на дрожжевую клетку комплексным ферментным препаратом, содержащим литические ферменты (Кишковский З.Н., Мержаниан А.А. Технология вина. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, с.495).

Недостатками известного способа являются длительность процесса и неполный гидролиз дрожжевой клетки.

Известен способ получения бета-глюканов клеточной стенки дрожжей путем разрушения клеток дрожжей механическим методом, воздействия на суспензию отмытых клеточных стенок ультразвуком с частотой 18-30 кГц и разрушения сопутствующих полисахаридов обработкой щелочью или ферментом и осаждением целевого продукта.

Данный способ не относится к получению автолизата.

Наиболее близким способом из известных является способ получения автолизата дрожжей, предусматривающий разрушение дрожжевой клетки воздействием на суспензию дрожжей в виде жидкой разводки чистой культуры, которую предварительно центрифугируют, или регидратированного препарата сухих дрожжей, или осадочных дрожжей, отобранных после окончания брожения, акустическим полем с частотой колебаний от 50 Гц до 50 кГц и интенсивностью 0,5-40 Вт/см² в течение от 5 до 120 минут с периодичностью воздействия от 1 до 5 раз в атмосфере: инертный газ-кислород, при температуре 10-25°С (патент РФ 2204909, кл. А23J 1/18, 2003).

Недостатком известного способа является неглубокий автолиз дрожжевой клетки, отсутствие возможности индуцировать синтез ферментных систем дрожжей, что не позволяет получить высокое качество готового продукта.

Техническим результатом предлагаемого способа является более глубокий автолиз и получение продукта более высокого качества заданного состава.

Этот результат достигается тем, что способ получения автолизата дрожжей путем разрушения дрожжевой клетки, предусматривает разрушение дрожжевой клетки осуществлять ферментативной обработкой и механическим и/или физическим воздействием, при этом ферментативную обработку проводить до и/или в процессе механического и/или физического воздействия в течение от 0,5 с до 60 мин.

Ферментативную обработку проводить ферментом гидролитического и/или протеолитического действия в течение от 0,5 с до 25 ч.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Суспензию винных, или пивных, или пекарских дрожжей в виде жидкой разводки чистой культуры, которую предварительно центрифугируют, или регидратированного препарата сухих дрожжей или осадочных дрожжей, отобранных после окончания брожения, смешивают с ферментным препаратом гидролитического и/или протеолитического действия из расчета 4-25 г на 1 гл разводки, инкубируют 2-24 часа. После чего или после смешивания, минуя стадию инкубирования, проводят механическое и/или физическое воздействие в течение от 0,5 с до 60 мин, для чего используют существующие в природе механические и физические методы разрушения.

Полученный автолизат хранят до использования при температуре 5-10°С в течение 1-3 суток или спиртуют до крепости не менее 17% и хранят в течение 30 суток, затем используют в промышленности.

Полученный автолизат высушивают и хранят в таком виде до использования либо разделяют на жидкую фракцию и разрушенные дрожжевые клетки путем сепарирования или фильтрации. Жидкую фракцию вносят непосредственно в напитки, а осадок разрушенных дрожжей используют в качестве подкормки или жидкую фракцию и/или разрушенные дрожжевые клетки подвергают высушиванию, хранят, а затем используют жидкую фракцию при приготовлении питания или напитков, а осадок - в качестве подкормки при культивировании дрожжей или на начальных стадиях брожения.

Пример 1.

Суспензию жидкой разводки чистой культуры винных дрожжей смешивают с ферментным препаратом гидролитического действия - «LittoZym Sur lies» из расчета 25 г на 1 гл разводки и инкубируют в течение 24 часов. Затем на смесь воздействуют акустическим полем частотой колебаний 50 кГц и интенсивностью 40 Вт/см² при температуре 5°С в течение 20 минут и периодичностью воздействия 5 раз.

Полученный автолизат хранят до использования при температуре 10°С в течение 1 суток, затем используют в промышленности.

Пример 2.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только после смешивания с ферментным препаратом на смесь воздействуют акустическим полем с частотой колебаний 25 кГц и интенсивностью 20 Вт/см² при температуре 5°С в течение 60 минут и периодичностью воздействия 3 раза.

Пример 3.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только используют ферментный препарат протеолитического действия - «Natuzym® L MG» из расчета 20 г на 1 гл разводки, а на смесь одновременно воздействуют механическим и физическим методом путем разрушения клетки в дезинтеграторе в течение 1 мин и двукратного циклического воздействия переменным давлением от 70 до 150 бар продолжительностью 0,5 с.

Пример 4.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только используют ферментный препарат «LittoZym Sur lies» и «Natuzym® L MG » в равных количествах из расчета 4 г на 1 гл каждого, физическое воздействие осуществляют путем воздействия знакопеременным давлением от 70 до 150 бар продолжительностью 5 с в течение одного цикла.

Пример 5.

Способ осуществляют аналогично примеру 4, только осуществляют механическое воздействие на смесь перемешиванием в течение 40 минут.

Пример 6.

Суспензию жидкой разводки чистой культуры винных дрожжей при температуре 37°С перемешивают в течение 60 минут, за 40 минут до окончания перемешивания ее смешивают с ферментным препаратом «Лизоцим» из расчета 0,2% от массы разводки.

Полученный автолизат хранят до использования при температуре 10°С.

Пример 7.

Суспензию дрожжей концентрацией 90×10⁶ кл/см³ в виде регидратированного препарата сухих пекарских дрожжей путем выдержки их в смеси вода:бражка в соотношении 1:1 в течение 40 минут при температуре 25°С активируют в течение 30 часов. Это проводят путем внесения в нее водного раствора аммиака из расчета содержания аммиачного азота 40 мг/дм³ среды или других дрожжевых питательных препаратов, термостатирования при температуре 20°С, аэрации воздухом в количестве 1,0 объема на 1 объем среды в минуту, дробного внесения сахарного сиропа для поддержания постоянной концентрации сахара 1,0%, отделения дрожжей от среды, замены ее свежим субстратом и термостатирования при температуре 8°С в течение 10 часов. В качестве субстрата используют водно-спиртовую жидкость (сортировку). В суспензию вносят гидролитического действия ферментный препарат, на нее воздействуют акустическим полем с частотой колебаний 30 кГц и интенсивностью 20 Вт/см² при температуре 10°С в течение от 5 секунд и периодичностью воздействия 1 раз.

Полученный автолизат спиртуют до крепости не менее 17% и хранят в течение 30 суток, затем используют в промышленности.

Пример 8.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только используют жидкую разводку чистой культуры пивных дрожжей. После воздействия акустическим полем автолизат высушивают и хранят в таком виде до использования.

Пример 9.

Препарат сухих винных дрожжей регидратируют в течение 30 минут в смеси вода: виноматериал в соотношении 1:1 при температуре 23°С, при этом концентрация дрожжевых клеток достигает 0,7×10⁹ кл/см³, затем регидратированные дрожжи выдерживают при температуре 20°С в течение 180 минут и активируют в течение 3 суток. Это проводят путем внесения в среду водного раствора аммиака из расчета содержания аммиачного азота 60 мг/дм³ среды или другие дрожжевые питательные вещества, термостатирования при температуре 22°С, аэрации воздухом в количестве 4,0 объемов на 1 объем среды в минуту, дробного внесения ликера для поддержания постоянной концентрации сахара 4,0%, отделения дрожжей от среды, замены ее свежим субстратом и термостатирования при температуре 10°С в течение 8 часов. В качестве субстрата используют виноматериал. В суспензию вносят протеолитического действия ферментный препарат, инкубируют 10 часов и затем воздействуют акустическим полем с частотой колебаний 50 Гц и интенсивностью 1 Вт/см² при температуре 25°С в течение 20 минут и периодичностью воздействия 2 раза.

После воздействия акустическим полем автолизат разделяют на жидкую фракцию и разрушенные дрожжевые клетки путем сепарирования. Жидкую фракцию вносят непосредственно в напитки, а осадок разрушенных дрожжей используют в качестве подкормки.

Пример 10.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только используют осадочные винные дрожжи, отобранные сразу после окончания брожения, вносят виноматериал до достижения концентрации дрожжевых клеток 0,5×10⁹ кл/см³.

Полученный автолизат разделяют на жидкую фракцию и разрушенные дрожжевые клетки путем фильтрации. Жидкую фракцию и/или разрушенные дрожжевые клетки подвергают высушиванию, хранят, а затем используют жидкую фракцию при приготовлении питания или напитков, а осадок разрушенных дрожжей - в качестве подкормки при культивировании дрожжей или на начальных стадиях брожения.

Пример 11.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только после смешивания с ферментным препаратом на смесь воздействуют акустическим полем с частотой колебаний 25 кГц и интенсивностью 20 Вт/см² при температуре 5°С в течение 60 минут и периодичностью воздействия 3 раза. После воздействия акустическим полем в течение 30 минут дополнительно вводят ферментный препарат «LittoZym Sur lies» из расчета 20 г на 1 гл и продолжают воздействие еще 30 минут.

Пример 12.

Препарат сухих винных дрожжей регидратируют в течение 30 минут в смеси вода: виноматериал в соотношении 1:1 при температуре 23°С, при этом концентрация дрожжевых клеток достигает 0,7×10⁹ кл/см³, затем регидратированные дрожжи выдерживают при температуре 20°С в течение 180 минут и активируют в течение 3 суток. Это проводят путем внесения в среду водного раствора аммиака из расчета содержания аммиачного азота 60 мг/дм³ среды или другие дрожжевые питательные вещества, термостатирования при температуре 22°С, аэрации воздухом в количестве 4,0 объемов на 1 объем среды в минуту, дробного внесения ликера для поддержания постоянной концентрации сахара 4,0%, отделения дрожжей от среды, замены ее свежим субстратом и термостатирования при температуре 10°С в течение 8 часов. В качестве субстрата используют виноматериал. В суспензию с температурой 45°С вносят Амилоризин П10х в количестве 70 г на 1 л суспензии, инкубируют 10 часов и затем воздействуют акустическим полем с частотой колебаний 50 Гц и интенсивностью 1 Вт/см² при температуре 45°С в течение 10 минут и периодичностью воздействия 2 раза.

Полученный автолизат разделяют на жидкую фракцию и разрушенные дрожжевые клетки путем сепарирования. Жидкую фракцию вносят непосредственно в напитки, а осадок разрушенных дрожжей используют в качестве подкормки.

Пример 13.

Способ осуществляют аналогично примеру 12, только в суспензию при температуре 50°С вносят в качестве ферментного препарата Амилосубтилин Г3х в количестве 30 г на 1 л суспензии, через 0,5 с суспензию измельчают в шаровой мельнице в течение 2 часов, при этом по истечении 1 часа измельчения в нее дополнительно вносят Глюкаваморин Гх в количестве 60 г на 1 л суспензии. Полученный автолизат разделяют на жидкую фракцию и разрушенные дрожжевые клетки путем сепарирования. Жидкую фракцию вносят непосредственно в напитки, а осадок разрушенных дрожжей используют в качестве подкормки.

Иллюстрация заявленного способа не ограничивается приведенными примерами. Для разрушения клетки и оболочки могут использоваться различные ферменты, а также различное механическое и физическое воздействие и их различные сочетания. Предлагаемое изобретение позволяет повысить глубину гидролиза и получить продукт более высокого заданного качества за счет используемого фермента и глубины разрушения. Содержание аминного азота, которое является критерием оценки качества автолизата, повышается со 150-160 до 211-220 мг/дм³, степень гидролиза повышается с 40 до 60%.

Применение готового автолизата дрожжей на различных стадиях технологического процесса позволяет направленно сдвигать биохимические процессы, в частности процессы этерификации и окислительно-восстановительные, в сторону образования продуктов, обеспечивающих формирование высоких органолептических свойств и повышение пищевой ценности готового продукта.

1. Способ получения автолизата дрожжей, характеризующийся тем, что дрожжевую клетку разрушают ферментативной обработкой до и/или в процессе механического и/или физического воздействия.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что ферментативную обработку проводят ферментом гидролитического и/или протеолитического действия в течение от 0,5 с до 25 ч.

3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что механическое и/или физическое воздействие проводят в течение от 0,5 с до 60 мин.