ДРОЖЖЕВОЙ ЭКСТРАКТ, СОДЕРЖАЩИЙ ДВУНАТРИЕВУЮ СОЛЬ ИНОЗИНАТА И ДВУНАТРИЕВУЮ СОЛЬ ГУАНИЛАТА, И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК C12P21/06 A23L1/28 A23J3/20 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу получения дрожжевого экстракта, содержащего 4-30% двунатриевой соли инозината и двунатриевой соли гуанилата (I+G, при этом I означает двунатриевую соль инозината, a G - двунатриевую соль гуанилата), и продукту на основе дрожжевого экстракта, содержащему двунатриевую соль инозината и двунатриевую соль гуанилата, который получен упомянутым способом.

Предпосылки создания изобретения

Дрожжевой экстракт представляет собой конденсат растворимых питательных веществ и вкусоароматических веществ, непосредственно усваиваемых организмом человека, который получают путем разложения белка, содержащегося в клетках крахмала, на аминокислоты и полипептиды, нуклеиновых кислот на нуклеотиды и их экстрагирования из клеток крахмала вместе с другими полезными компонентами, такими как витамин B, глутатион и микроэлементы.

В последнее время с повышением уровня жизни людей стали предъявляться новые требования к составу пищевого рациона. Разрабатываются различные продукты питания, которые становятся все более натуральными, удобными в употреблении, вкусными и многофункциональными. Что касается пищевых приправ, вместо ранее использовавшегося сбраживания или химических процессов применяются натуральные комплексные приправы с улучшенным вкусом. В то же время, предлагаемые на рынке приправы представляют собой усовершенствованные комплексные приправы с отличным вкусом, удобные в употреблении, натуральные и питательные. Дрожжевой экстракт содержит аминокислоты и полипептиды, а также другие полезные компоненты, такие как нуклеотиды, витамины, органические кислоты и минералы. Обладающий сильным и приятным ароматом и вкусом мяса дрожжевой экстракт является усовершенствованной многофункциональной питательной и полезной пищевой приправой, которая становится все более популярной.

Спрос на дрожжевые экстракты на мировом рынке оценивается в сумму около 1,5 миллиардов долларов. Некоторые предприятия по производству пищевых добавок в Европе, такие как DSM занимают лидирующее положение в этой области и производят две трети продукции, предлагаемой на рынке. Рост объема этого рынка остается устойчивым, отражая спрос на натуральные и эффективные интенсификаторы аромата.

Дрожжевой экстракт широко применяется в системе предприятий общественного питания для корректировки по мере необходимости аромата, кислотности, ощущения при жевании и т.д. Он также влияет на вкус кайенского перца и мяса и тем самым позволяет снижать стоимость ингредиентов или усиливать аромат.

В последнее время с развитием биотехнологий значительно увеличилось применение дрожжевого экстракта. Дрожжевой экстракт новейшего поколения содержит большое количество глутаминовой кислоты и нуклеотида, что дополнительно улучает его действие в качестве интенсификатора аромата. Вместе с известными ранее аминокислотами и полипептидами он способен значительно снижать содержание солей натрия без потери первоначального аромата. Что более важно, он является натуральным продуктом переработки, и тем самым устраняются опасения потребителей по поводу искусственного синтеза или химических добавок.

Поскольку дрожжевой экстракт обладает особыми приправляющими и питательными свойствами для технологии обработки пищевых продуктов, он широко применяется в развитых странах Европы, Америки и в Японии, а его доля на рынке приправ достигает 35%. Если взять в качестве примера Японию, помимо производимого внутри страны дрожжевого экстракта он в больших количествах ввозится из-за границы, а его потребление увеличивается из года в год. Дрожжевой экстракт широко используется в лапше быстрого приготовления, мясных продуктах и специях в качестве пищевой приправы.

Динатрийрибонуклеотид является усилителем свежести на основе нуклеотидов, который представляет собой смесь 5'-динатрийинозината (IMP) и 5'-динайтрийгуанилата (GMP) в соотношении 1:1 и который может добавляться непосредственно в пищу для улучшения ее свежего аромата. Будучи относительно недорогим и обладая наилучшим действием, он является одной из основных ароматизирующих композиций для придания аромата лапше быстрого приготовления, приправам, таким как куриный экстракт, куриный порошок и свежий улучшенный соевый соус. Признанный "эффективным деликатесным порошком" он применяется в виде смеси с глутаматом натрия (MSG) в количестве около 2-5%.

Известен способ получения светлоокрашенного дрожжевого экстракта со сверхнизким содержанием соли и мясным ароматом (ZHONG Rui-min; HUANG Guo-qing; LIU Jian-nan, Dept. of Food Technology; Yingdong School of Biotechnology; Shaoguan University; China Condiment, issue No. 2, 2004), в котором удается до определенной степени разрушать стенки клеток свежих пивных дрожжей после их промывания холодной водой с целью устранения горечи, после чего их медленно замораживают и оттаивают, при этом путем ультразвуковой обработки разрушенных стенок с добавлением 5% спирта выделятся 46,3% по весу общего содержания азотных веществ в клетках. Коричневый цвет гидролизованного раствора значительно усиливается за счет высокого содержания глюкозы, составляющего 1,49% по весу (в пересчете на свежие дрожжи), после чего его подвергают аутолизу. Получают подвергнутые аутолизу светло-желтые растворы путем предварительной обработки продуктов удаления глюкозы при сбраживании дрожжей в сухое вино и глюкозооксидазы, которые способствуют сохранению приятного цвета растворов. В результате предварительной обработки перед брожением также заметно изменяется аромат дрожжевого экстракта, который приобретает аромат куриного мяса и имеет высокое содержание азота в форме аминокислот (5,12% в пересчете на сухие дрожжи). Описанным способом может быть получен светлоокрашенный дрожжевой экстракт со сверхнизким содержанием соли и мясным ароматом.

Также известен другой способ получения динатрий-5'-рибонуклеотида I+G путем двойного ферментативного расщепления нуклеиновой кислоты (Sugarcane and Canesugar, issue No. 3, 2000). Из рибонуклеиновой кислоты (РНК) в качестве сырья путем глубинного брожения в условиях промышленного производства с использованием современной биотехнологии получают ферменты, и осуществляют две стадии ферментативного расщепления. Полученные вещества отделяют, очищают, сушат и измельчают, в результате чего получают композиционный пищевой освежитель, содержащий 5'-натрийинозинат (5'-IMP.Na2.7H2O или I) и 5'-натрийгуанилат (5'-GMP.Na2.7H2O или G), каждый в количестве около 50%.

Также известен другой дрожжевой экстракт с высоким содержанием 5'-рибонуклеотида и способ его получения (заявка КНР 200510124942.1). В заявке описан дрожжевой экстракт с более высоким содержанием 5'-рибонуклеотида и аминокислот и способ его получения. Пищевые дрожжи обрабатывают водным кислым раствором и отделяют путем центрифугирования. После промывания водой полученный осадок вводят в контакт с ферментами, которые были выделены актиномицетами, и получают дрожжевой экстракт с высоким содержанием 5'-рибонуклеотида, в котором общее содержание 5'-инозината и 5'-гуанилата составляет по меньшей мере 24% по весу, пептидов, по меньшей мере, 20% по весу и пептидов и свободных аминокислот по меньшей мере 28% по весу.

Обычный дрожжевой экстракт содержит большое количество белков и аминокислот с приятным вкусом, но имеет меньшее содержание динатрий-5'-рибонуклеотида и недостаточно свежий аромат. В то же время, чистый динатрий-5'-рибонуклеотид является более дорогим и при использовании в чистом виде имеет менее приятный вкус и недостаточно свежий аромат, из-за чего его приходится смешивать с аминокислотами, чтобы придать свежий аромат. Тем не менее, продукт, содержащий смесь, в которую в качестве пищевой добавки включен динатрийрибонуклеотид, должен быть отнесен к категории "содержащих добавки", из-за чего он перестает быть натуральным и не содержащим добавок.

Таким образом, существует потребность в дрожжевом экстракте, который имеет высокое содержание динатрий-5'-рибонуклеотида и при этом получен натуральным способом и не содержит добавок.

Раскрытие изобретения

Таким образом, в основу настоящего изобретения положена задача создания продукта, который имеет высокое содержание динатрийрибонуклеотида и сочетает в себе преимущества дрожжевого экстракта и динатрий-5'-рибонуклеотида. Что более важно, будучи натуральным и не содержащим добавок, этот продукт может быть отнесен к категории "неискусственных", и тем самым устраняются опасения потребителей по поводу искусственного синтеза или химических добавок.

Согласно одной из особенностей настоящего изобретения предложен способ изготовления дрожжевого экстракта, содержащего 4-30% I+G (двунатриевой соли инозината и двунатриевой соли гуанилата), включающий стадии, на которых:

а) используют, по меньшей мере, один вид дрожжей с содержанием рибонуклеиновой кислоты 8% по весу или более, который выбирают из группы, включающей хлебопекарные дрожжи, сброженные Saccharomyces cerevisiae и Torula, чтобы получить дрожжевую суспензию,

б) стерилизуют дрожжи в упомянутой дрожжевой суспензии при температуре 40-95°С,

в) центрифугируют дрожжевую суспензию, в которой стерилизованы дрожжи, чтобы получить надосадочную жидкость,

г) добавляют в надосадочную жидкость протеазу, нуклеазу и трансаминазу и в течение 12-25 часов осуществляют энзимолиз при pH 4,0-6,8 и температуре 35-80°С,

д) после упомянутого энзимолиза деактивируют ферменты в надосадочной жидкости путем тепловой обработки в течение 50-70 минут при температуре 75-90°С,

е) доводят концентрацию упомянутой надосадочной жидкости, в которой деактивированы ферменты, до 35-40% по весу, и осуществляют распылительную сушку полученного сухого вещества, чтобы получить дрожжевой экстракт с более высоким содержанием двунатриевой соли инозината и двунатриевой соли гуанилата, при этом окончательное общее содержание двунатриевой соли инозината и двунатриевой соли гуанилата в дрожжах составляет 4-30%.

Согласно предложенному в настоящем изобретении способу ферменты на стадии (г) добавляют в соотношении 1:1:1.

Согласно предложенному в настоящем изобретении способу ферменты на стадии (г) добавляют в количестве 0,1-0,3% по весу сухого вещества надосадочной жидкости.

Согласно предложенному в настоящем изобретении способу добавленные ферменты действуют предпочтительно при температуре 45-68°С.

Согласно предложенному в настоящем изобретении способу pH на стадии (д) регулируют в интервале 4,5-6,8.

Согласно предложенному в настоящем изобретении способу длительность реакции на стадии (д) регулируют в интервале 16-20 часов.

Способами по настоящему изобретению получают дрожжевой экстракт, содержащий двунатриевую соль инозината и двунатриевую соль гуанилата.

Дрожжевой экстракт по настоящему изобретению обладает более приятным создаваемым во рту ощущением, что усиливает его способность улучшать вкус пищи. Для определения ощущения во рту, являющегося субъективной оценкой различных людей, до настоящего времени не создано единого международного стандарта. Как показано на фиг.2, интенсивность аромата дрожжевых экстрактов с более высоким содержанием сохраняется дольше. Хотя нуклеотид, добавляемый непосредственно в обычный дрожжевой экстракт, также способен усиливать свежий аромат, его недостатком является ненатуральность.

Описание чертежей

На фиг.1 показана блок-схема одного из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг.2 показана кривая зависимости интенсивности создаваемого во рту ощущения и количества различных веществ.

Варианты осуществления

Далее со ссылкой на чертежи подробно описан процесс производства дрожжевого экстракта согласно настоящему изобретению. Для специалистов в данной области техники должно быть ясно, что подробное описание должно облегчить понимание настоящего изобретения без ограничения объема его охраны.

а) В соответствии со способами по настоящему изобретению могут использоваться хлебопекарные дрожжи с содержанием рибонуклеиновой кислоты (РНК) 8% по весу или более, специально культивированные с использованием мелассы в качестве среды. Также могут использоваться дрожжи, остающиеся после брожения пива или Torula, при этом содержание рибонуклеиновой кислоты в этих дрожжах также должно достигать 8% по весу или более.

б) Дрожжи в дрожжевой суспензии стерилизуют при температуре 40-95°С.

в) Дрожжевую суспензию, в которой стерилизованы дрожжи, центрифугируют, чтобы получить надосадочную жидкость.

г) Добавляют в надосадочную жидкость протеазу, нуклеазу и трансаминазу в соотношении 1:1:1 и в течение 12-25 часов осуществляют энзимолиз при pH 4,0-6,8 и температуре 35-80°С.

д) После энзимолиза деактивируют ферменты в надосадочной жидкости путем тепловой обработки при температуре 75-90°С и центрифугируют надосадочную жидкость.

е) Концентрируют надосадочную жидкость, в которой деактивированы ферменты, и осуществляют распылительную сушку полученного сухого вещества, чтобы получить пастообразный дрожжевой экстракт с более высоким содержанием двунатриевой соли инозината и двунатриевой соли гуанилата, при этом окончательное общее содержание двунатриевой соли инозината и двунатриевой соли гуанилата в дрожжах составляет 4-30%.

В соответствии со способами по настоящему изобретению добавленные ферменты действуют при температуре 45-68°С.

Процедура распылительной сушки.

Надосадочную жидкость подвергают распылительной сушке после доведения ее концентрации до около 30% в пересчете на содержание сухого вещества, после чего получают дрожжевой экстракт с высоким содержанием I+G (4-30%).

Далее настоящее изобретение будет проиллюстрировано следующими примерами.

Примеры

Пример 1

Производство дрожжевого экстракта

Сначала из хлебопекарных дрожжей с содержанием 8% по весу рибонуклеиновой кислоты получили дрожжевую суспензию, затем дрожжи в упомянутой дрожжевой суспензии стерилизовали при температуре 50°С и центрифугировали дрожжевую суспензию, чтобы получить надосадочную жидкость. Затем в надосадочную жидкость добавили протеазу, нуклеазу и трансаминаза в общем количестве 0,2% по весу в соотношении 1:1:1, и в течение 16 часов осуществляли энзимолиз при pH 5,2 и температуре 45°С. После упомянутого энзимолиза деактивировали ферменты в надосадочной жидкости путем тепловой обработки в течение 30 минут при температуре 85°С. Наконец, надосадочную жидкость с деактивированными ферментами концентрировали и подвергли распылительной сушке в башенной распылительной сушилке, чтобы получить дрожжевой экстракт с совокупным содержанием 18% двунатриевой соли инозината и двунатриевой соли гуанилата, при этом на двунатриевую соль инозината приходится 10%, а на двунатриевую соль гуанилата приходится 8%. Эти показатели были определены методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Поскольку задачей настоящего изобретения является получение продуктов, содержащих сочетание I и G, их разделение в готовом продукте было излишним.

Дрожжевой экстракт

Дрожжевой экстракт с высоким содержанием I+G согласно настоящему изобретению обладает более приятным создаваемым во рту ощущением, что усиливает его способность улучшать вкус пищи.

Действуя, как это описано выше, авторы изменяли параметры рабочих условий и количество каждого материала. Было установлено, что для практического осуществления настоящего изобретения преимущественно применимы приведенные далее условия. Дрожжевой экстракт, полученный в предпочтительных условиях, обладал преимущественно таким же действием, как и продукт из Примера 1.

В Примерах 2-10 осуществляли описанные выше операции с использованием технологических условий, приведенных в Таблицах 1 и 2.

Таблица 1   Пример 2 Пример 3 Пример 4 Пример 5 Пример 6 Пример 7 Содержание рибонуклеиновой кислоты в дрожжевой суспензии (%) 8 8 9 9 10 10 Температура стерилизации дрожжей (°С) 40 45 50 55 60 65 pH дрожжевой суспензии 4,5 4,9 5,4 5,9 6,4 6,8 Температура энзимолиза (°С) 35 45 55 65 75 80 Тепловая обработка Температура(°С) 85 85 85 85 85 85 Время (мин) 30 30 30 30 30 30 pH 6,5 6.5 6,5 6,5 6,5 6,5 Содержание I+G (%) 7,4 10 12 14 17 20

Таблица 2   Пример 8 Пример 9 Пример 10 Содержание рибонуклеиновой кислоты в дрожжевой суспензии (%) 10 11 12 Температура стерилизации дрожжей (°С) 70 75 80 pH дрожжевой суспензии 4,5 4,9 5,4 Температура энзимолиза 35 45 55 (°С)       Тепловая обработка Температура (°С) 85 85 85 Время (мин) 30 30 30 pH 6,5 6,5 6,5 Содержание I+G (%) 23 26 29

Как показывают результаты, способами по настоящему изобретению может быть получен дрожжевой экстракт с общим содержанием 4-30% динатрийинозината и динатрийгуанилата.

Сравнительный пример

В заявке КНР 200510124942 описан дрожжевой экстракт с высоким содержанием 5'-рибонуклеотида и способ его получения.

В упомянутом способе пищевые дрожжи обрабатывают водным кислым раствором и отделяют путем центрифугирования. После промывания водой полученный осадок вводят в контакт с ферментами, которые были выделены актиномицетами, и получают дрожжевой экстракт с высоким содержанием 5'-рибонуклеотида, в котором общее содержание 5'-инозината и 5'-гуанилата составляет по меньшей мере 24% по весу, пептидов по меньшей мере 20% по весу и пептидов и свободных аминокислот, по меньшей мере, 28% по весу.

Содержание I+G в сравнительном примере было относительно высоким, а содержание пептидов и свободных аминокислот было относительно низким.

В примерах настоящего изобретения на пептиды и свободные аминокислоты приходится более 35%. Кроме того, в них может быть более высоким содержание I+G и лучшее ощущение во рту. В Таблице 3 приведены данные примеров настоящего изобретения и сравнительного примера известного уровня техники.

Таблица 3   Пример 8 Пример 9 Сравнительный пример Содержание пептидов и свободных аминокислот 35% 38% 28%

Соотношение содержания пептидов, которое было определено методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, и содержания свободных аминокислот, которое было определено с помощью аминокислотного анализатора, составляло от 2:3 до 1:1.

Хотя настоящее изобретение описано и проиллюстрировано на конкретных примерах, специалисты в данной области техники поймут, что в него могут быть внесены различные усовершенствования и изменения, не выходящие за пределы его существа и объема. Таким образом, настоящее время не ограничено конкретными описанными примерами. Более точно, объем охраны ограничен прилагаемой формулой изобретения.

Способ получения дрожжевого экстракта предусматривает использование дрожжей с содержанием рибонуклеиновой кислоты 8% по весу или более для получения дрожжевой суспензии. Дрожжи выбирают из группы, включающей хлебопекарные дрожжи, сброженные Saccharomyces cerevisiae и Torula. Осуществляют стерилизацию дрожжевой суспензии при температуре 40-95°С, центрифугирование дрожжевой суспензии. В полученную после центрифугирования надосадочную жидкость добавляют протеазу, нуклеазу и трансаминазу. Энзимолиз осуществляют в течение 12-25 часов при pH 4,0-6,8 и температуре 35-80°С. При этом упомянутые ферменты добавляют в количестве 0,1-0,3% по весу в пересчете на сухое вещество надосадочной жидкости. Осуществляют тепловую обработку в течение 50-70 минут при температуре 75-90°С, концентрируют надосадочную жидкость до 35-40% по весу и осуществляют распылительную сушку. Полученный указанным способом дрожжевой экстракт содержит 4-30% двунатриевой соли инозината и двунатриевой соли гуанилата. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл., 10 пр.

1. Способ получения дрожжевого экстракта, содержащего двунатриевую соль инозината и двунатриевую соль гуанилата, включающий стадии, на которых:
а) используют, по меньшей мере, один вид дрожжей с содержанием рибонуклеиновой кислоты 8 вес.% или более, который выбирают из группы, включающей хлебопекарные дрожжи, сброженные Saccharomyces cerevisiae и Torula, чтобы получить дрожжевую суспензию,
б) стерилизуют дрожжи в упомянутой дрожжевой суспензии при температуре 40-95°С,
в) центрифугируют упомянутую дрожжевую суспензию, чтобы получить надосадочную жидкость,
г) одновременно добавляют в надосадочную жидкость протеазу, нуклеазу и трансаминазу и в течение 12-25 ч осуществляют энзимолиз при pH 4,0-6,8 и температуре 35-80°С, при этом упомянутые ферменты добавляют в количестве 0,1-0,3 вес.% в пересчете на сухое вещество надосадочной жидкости,
д) после упомянутого энзимолиза деактивируют ферменты в надосадочной жидкости путем тепловой обработки в течение 50-70 мин при температуре 75-90°С,
е) доводят концентрацию упомянутой надосадочной жидкости, в которой деактивированы ферменты, до 35-40 вес.% и осуществляют распылительную сушку полученного сухого вещества, чтобы получить дрожжевой экстракт с содержанием двунатриевой соли инозината и двунатриевой соли гуанилата 4-30%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что добавленные на упомянутой стадии (г) ферменты действуют при температуре 45-68°С.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутые ферменты добавляют на стадии (г) в соотношении 1:1:1.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что pH регулируют на стадии (г) в интервале 4,5-6,8.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что длительность реакции регулируют на стадии (г) в интервале 16-20 ч.

6. Дрожжевой экстракт, содержащий двунатриевую соль инозината и двунатриевую соль гуанилата, который получают любым из способов по пп.1-5, отличающийся тем, что упомянутый дрожжевой экстракт содержит 4-30% двунатриевой соли инозината и двунатриевой соли гуанилата.