СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОСВЕТЛЕННОГО ЭКСТРАКТА АВТОЛИЗИРОВАННЫХ ДРОЖЖЕЙ Российский патент 1997 года по МПК A23J1/18 C12P13/04 C12N1/06 C12N1/16 

Изобретение относится к области микробиологии, медицины и пищевой промышленности, может быть использовано при приготовлении микробиологических питательных сред, а также продуктов питания.

Известен способ производства дрожжевого экстракта путем механического измельчения и автолиза суспензии клеток пекарских дрожжей. Для усиления автолиза к суспензии добавляют протеолитические ферменты. До или после механического измельчения к суспензии добавляют сульфит, от гидролизованной суспензии отделяют нерастворимые примеси, к надосадочной жидкости добавляют соединения кальция и жидкость осветляют (1).

Ближайшим аналогом является способ изготовления дрожжевого экстракта, заключающийся в том, что клетки дрожжей Saccharomyces cerevisiae либо Candida ufilis механически дезинтегрируют, доводят pH суспензии до 4,4-6,8 и добавляют протеолитический фермент. Автолиз ведут в течение 15-22 час при 55^oC. После окончания процесса фермент инактивируют нагреванием массы до 90-95^oC в течение 1 часа. Осадок отделяют центрифугированием, а супернатант осветляют хлоридом кальция и концентрируют упариванием до содержания сухого вещества 70% (2)
Однако, известный способ не гарантирует получение целевого продукта, свободного от значительной примеси липидов, компонентов нуклеиновых кислот и полисахаридов; с содержанием микрофлоры, не превышающей 10⁴ кл/г и 95-100% степенью прозрачности 1-2%-ных растворов продуктов, что является обязательными показателями при использовании экстракта для приготовления жидких питательных сред. Кроме того, процесс автолиза (совместно с протеолизом) очень длителен (15-22 час), что может привести к контаминации повторной микрофлорой.

Технический результат от осуществления предлагаемого способа выражается в том, что получают экстракт с высоким содержанием свободных L-аминокислот и низкомолекулярных пептидов, не содержащий нерастворимых примесей и обладающий 96-100%-ой прозрачностью в 1-10%-ных растворах (водных).

Поставленная задача достигается тем, что суспензию дрожжей с содержанием массы сухих клеток (МСК) 6-18% подвергают автолизу в присутствии олеиновой кислоты (3). Олеиновую кислоту добавляют в суспензию дрожжей с pH 3,5-5,0 (установленную с помощью ортофосфорной кислоты) в количестве 600-1200 нМ/мл. Затем доводят pH суспензии до 6,0-7,5 с помощью NaOH и ведут процесс автолиза в течение 4-1 час при 45-55^oC и постоянном перемешивании.

Автолизированную суспензию подвергают плазмолизу, отделяют осадок и доводят концентрирование экстракта выпариванием до содержания сухих веществ 8-20% полученный концентрат экстракта осветляют прогреванием при 90-100^oC и при необходимости высушивают.

В процессе автолиза после достижения содержания аминного азота 1,5-3,5 мг/мл в автолизат может быть внесен протеолитический фермент из расчета 4-8 ед. активности на 1 г МСК.

После осветления экстракт может быть дополнительно очищен фильтрацией на мембранах, типа УПМ-5, МФЦ-п, задерживающих вещества с М.м. выше 5-10 кДа, или микрофильтрацией на стерилизующих мембранах с диаметром пор 0,1-0,4 мкм.

Для получения осветленного экстракта могут быть использованы любые разрешенные к применению дрожжи пищевого и кормового достоинства.

Автолиз дрожжевой суспензии в присутствии олеиновой кислоты проходит таким образом, что в экстракте при значительном количестве общего (не менее 10% ) и аминного (не менее 2,4%) азота содержится не более 18% золы и не более 3,0% углеводов. Проведение процесса в области нейтральных pH дает возможность получать продукт, имеющий pH 5,3-6,8 в 2%-ных водных растворах.

В качестве ферментов, обладающих протеолитической активностью, могут быть использованы ферменты, не образующие при гидролизе белковых аминокислот и низкомолекулярных пептидов, обладающих горьким вкусом, например, Протосубтилин, пепсин, трипсин, лизоцим, папаин и др.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 25 л суспензии хлебопекарных дрожжей с содержанием МСК 10% подвергают индуцированному автолизу в присутствии олеиновой кислоты. pH дрожжевой суспензии доводят до pH 3,5 ортофосфорной кислотой, вносят 1000 нМ/мл олеиновой кислоты, нагревают до 52^oC и изменяют pH до 6,8-7,2 с помощью NaOH; процесс автолиза ведут при перемешивании. (В следующих примерах автолиз ведут аналогично).

Через 2 сача после достижения в автолизате аминного азота 1,5 мг/мл вносят 166,6 г Протосубтилина Г10х с протеолитической активностью 120 ед/г, предварительно растворенного в воде, из расчета 8 ед/г ACB. Полученную смесь выдерживают в течение 3-х часов, а затем прогревают для инактивации фермента.

После прогревания суспензию охлаждают до 20^oC и сепарируют. Полученный экстракт в количестве 21 л с содержанием ACB 4,9% концентрируют вакуум-выпариванием при 60^oC до содержания ACB 20% Концентрат прогревают 60 мин. при температуре 90^oC. Выпавший осадок низкорастворимых балластных веществ отделяют центрифугированием.

Осветленный концентрат в количестве 3,2 л и содержанием ACB 19,2% для дальнейшей очистки подвергают микрофильтрации на мембранах МФЦ-п с диаметром пор 0,1-0,15 мкм. 3,1 л микрофильтрата с содержанием ACB 15,0% высушивают распылением. Механические потери при высушивании составляют 20%
Получают 404,3 г сухого осветленного экстракта автолизированных дрожжей. Содержание в готовом продукте массовой доли аминного азота в пересчете на ACB 5,52% (4), массовой доля сырого протеина в пересчете на ACB 62,1% Прозрачность 1%-ного раствора препарата 100%
Пример 2. Автолизу в присутствии олеиновой кислоты подвергают 150 л суспензии кормовых дрожжей, выращенных на н-парафинах (паприна), с содержанием МСК 10,7% Процесс ведут в течение 7 час при pH 7,0 и температуре 52^oC до достижения содержания аминного азота в автолизате 5,04 мг/мл (4). После плазмолиза при 95^oC в течение 45 мин и отделения дрожжевого шлама, экстракт подвергают вакуум-выпариванию до содержания сухих веществ 14,3% Полученный концентрат экстракта прогревают, отделяют осадок, подвергают микрофильтрации на мембранах типа МФЦ-п с диаметром пор 0,4 мкм и высушивают распылением.

Получают 1,25 кг продукта с влажностью 6,8% с содержанием (% от ACB) сырого протеина 73,0, аминного азота 8,2(4), редуцирующих веществ 1,01. Прозрачность 1%-ного раствора препарата 97%
Пример 3. Суспензию кормовых дрожжей, выращенных на этаноле (эприна) с содержанием МСК 15% в количестве 21 л и подвергают индуцированному автолизу в присутствии олеиновой кислоты. Через 6 часов автолиза при достижении содержания в автолизированной суспензии аминного азота 2,0 мг/мл, pH 7,5 вносят 120 г Протосубтилина Г3х с протеолитической активностью 70 ед./г, предварительно растворенного в воде, из расчета 4 ед./г ACB.

Длительность процесса протеолиза 2 часа при температуре 55^oC. По окончании протеолиза суспензию прогревают при 90^oC для инактивации фермента, затем охлаждают и центрифугируют.

Полученный экстракт с содержанием ACB 5,5% подвергают вакуум-концентрированию при 40^oC до содержания ACB 15% Концентрат в количестве 4,5 л прогревают 60 мин. при 100^oC и выпавший осадок отделяют.

Осветленный концентрат с содержанием ACB 14,5% в количестве 4,45 л высушивают лиофильно.

Получено 510 г готового продукта с содержанием массовой дол аминного азота 7,75% (4), массовой доли сырого протеина в пересчете на ACB 68,3% Прозрачность 1%-ного раствора продукта 96%
Пример 4. 1 л суспензии "остаточных" пивных дрожжей с содержанием МСК 8% подвергают индуцированному автолизу в присутствии олеиновой кислоты при pH 7,0 и температуре 52^oC в течение 6 час. Для отделения дрожжевого шлама автолизированную суспензию подвергают плазмолизу, охлаждают и центрифугируют. Экстракт концентрируют на роторном испарителе до достижения в концентрате ACB 10% по рефрактометру и прогревают 20 мин. при 100^oC. Выпавший осадок отделяют центрифугированием и осветленный концентрат высушивают лиофильно.

Получают 22 г осветленного экстракта с содержанием аминного азота 5,2% редуцирующих сахаров 1,1% золы 15% при влажности 6,5% Прозрачность 1%-ного раствора препарата 96%
Использование способа позволяет интенсифицировать процесс за счет сокращения времени автолиза и протеолиза дрожжей, снизить содержание золы за счет исключения из процесса стадии внесения дополнительных химических реагентов для осветления экстракта, расширить сферу применения экстракта, используя его для приготовления ростовых и диагностических микробиологических питательных сред, в том числе для особо требовательных микроорганизмов (Табл. 1-3).

Результаты испытаний показывают, что осветленный экстракт автолизированных дрожжей, добавленный в качестве стимулятора к жидким питательным средам ускоряет рост тест-культур в 1,3-3,7 раз.

Использование осветленного экстракта в качестве основы жидких и твердых питательных сред позволяет повысить ростовые свойства тривиальных жидких сред в 6-6,5 раз, специальных на 10-14% твердых в 1,3-1,8 раз.

Эффект действия осветленного экстракта зависит от вида микроорганизма и варианта получения экстракта.

Полученный экстракт может применяться в микробиологии, медицине, пищевой промышленности (микробиологические питательные среды, продукты питания). Суспензию дрожжей подвергают автолизу в присутствии олеиновой кислоты в течение 4-12 ч при pH 6,0-7,5, затем прогревают и отделяют осадок. Экстракт концентрируют выпариванием до содержания ACB 8-20%, концентрат осветляют нагреванием при 90-100^oC и при необходимости высушивают.

В процессе автолиза после достижения содержания аминного азота 1,5-3,5 мг/мл в автолизат может быть внесен протеолитический фермент из расчета 4-8 ед. активности на 1 г ACB.

После осветления экстракт дополнительно может быть очищен ультра- или микрофильтрацией.

Для получения осветленного экстракта могут быть использованы любые разрешенные к применению дрожжи пищевого и кормового достоинства.

В качестве протеолитических ферментов могут быть использованы ферменты, не дающие при гидролизе продуктов с горьким вкус ом.

Для очистки используют мембраны с диаметром пор 0,1-0,4 мкм или задерживающие вещества с М.м выше 5-10 кДа. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Способ получения осветленного экстракта автолизированных дрожжей, включающий автолиз дрожжевой суспензии, прогревание, отделение экстракта, его концентрирование выпариванием и осветление, отличающийся тем, что суспензию дрожжей с содержанием массы сухих клеток 6 18% подвергают автолизу в присутствии олеиновой кислоты в течение 4 12 ч при pH 6,0 7,5, концентрирование проводят перед стадией осветления до содержания в экстракте сухих веществ 8 20% полученный концентрат экстракта осветляют прогреванием при 90 100^oС и при необходимости высушивают. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе автолиза после достижения содержания аминного азота 1,5 3,5 мг/мл в автолизат вносят протеолитический фермент из расчета 4 8 ед. активности на 1 г АСВ. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что после осветления экстракт дополнительно очищают фильтрацией на мембранах с диаметром пор 0,1 0,4 мкм.