Основы технологии белково-углеводного концентрата из хлебопекарных дрожжей

Описанные ранее методы выделения пищевого белка из микробной биомассы не всегда позволяют сохранить его биологическую ценность. Одним из вариантов сохранения нативного состава белка одноклеточных является его очистка от внутриклеточных компонентов без предварительного разрушения клеточной оболочки. Основы такой щадящей технологии получения белково-угле­водного концентрата для пищевой промышленности разработаны вМГУПП (рис. 22.9).

Экстракция липидов из биомассы дрожжей. Отделение липидов от белковой системы может быть основано на различном фазовом распределении этих веществ и на механических принципах. В лю­бом случае наиболее приемлемыми для питания являются препараты микробного белка, очищенные не только от экстрагируемых компонентов, но и от экстрагентов, поэтому для выделения липидов из дрожжевой биомассы был выбран дешевый и безопасный экстрагент — этанол, применяемый в пищевой промышленности.

Для максимального удаления липидов целесообразно применение трехстадийной экстракции 40%-м этанолом при 50*С в течение 30 мин при соотношении БМ: экстрагент * 1:2,5. Эксгракция, проведенная при данных условиях, позволяет удалить до 78,7 % липидов от их исходного содержания в биомассе и снизить их остаточное содержание до 2,13 % СВ клетки.

Денуклеинизация обезжиренной дрожжевой биомассы. Актива­ция внутриклеточных эндонуклеаз — один из наиболее быстрых и эффективных способов уменьшения содержания нуклеиновых кис­лот (НК) как в целых, так и в разрушенных клетках дрожжей.

При оптимальных условиях действия внутриклеточных эндонуклеаз (концентрация СВ в водной суспензии дрожжей 16%, температура гидролиза нуклеиновых кислот и экстракции нуклеотидов 50*С, рН экстрагента 8, длительность гидролиза и экстракции 1 ч) из дрожжевой биомассы можно удалить 70,4 % нуклеиновых кислот от их исходного количества и снизить остаточное содержание НК в биомассе до 2,37 % СВ клетки.

Частичное разрушение оболочки клеток дрожжей, позволяющее увеличить экстракцию нежелательных компонентов, можно осуществить, используя механическую, физическую, химическую и ферментативную обработку биомассы. Обработка дрожжевой биомассы 0,01%-ми растворами отечественных литических ферментных препаратов комплексного действия Поликанесцин и Лизофунгин позволяет увеличить экстрагируемость липидов и снизить их остаточное содержание в клетке до 1,65—1,6%, экстрагируемость нуклеотидов при этом практически не меняется.

Исследование фракционного состава липидов, экстрагируемых в указанных условиях из биомассы прессованных хлебопекарных дрожжей 40%-м этанолом, показало наличие фракции фосфоли­пидов, моно- и диглицеридов, стероидов и жирных кислот. Предобработка биомассы хлебопекарных дрожжей ферментными препаратами Поликанесцин и Лизофунгин позволяет дополнительно извлечь фракции триглицеридов и высокомолекулярных спиртов.

Состав белково-углеводных концентратов из дрожжей Sacharomyces cerevisiae ЛВЗ, полученных по рассмотренной схеме, представлен в таблице 22.5.

Определение аминокислотного состава белков полученных препаратов показало, что предлагаемый способ обезжиривания и денуклеинизации дрожжевой биомассы не снижает аминокислотный скор незаменимых аминокислот дрожжевого белка. В процессе технологической обработки биомассы дрожжей при получении концентратов происходит увеличение содержания белка, а следо­вательно, и всех незаменимых аминокислот (табл. 22.6).

Функциональные свойства белково-углеводных концентратов. Предполагалось вводить белково-углеводный концентрат из дрожжей в хлебобулочные изделия, поэтому при определении раствори­мости, водо- и жиросвязываюшей способности в качестве контроля (К) использовали белковую муку из отрубей (содержание 41 % белка) с известными значениями растворимости, водосвязываюшей (ВС) и жиросвязывающей способности (ЖС). В качестве опытных использовали три варианта белково-углеводных концентратов:

полученный без предобработки биомассы дрожжей фермент­ными препаратами (57,5 % белка) (вариант 1);

полученный с предобработкой биомассы дрожжей ферментным препаратом Поликанесцин (61,5 % белка) (вариант 2);

полученный с предобработкой биомассы дрожжей ферментным препаратом Лизофунгин (60,5 % белка) (вариант 3).

Максимум растворимости полученных концентратов наблюдается при 50 *С (рис. 22.10), которую обычно используют в техно­логических процессах, поэтому такие вещества могут найти широкое применение в производстве комбинированных продуктов питания. В диапазоне значений рН, характерных для пищевых продуктов и их полуфабрикатов (4,5—8,5), растворимость белка относительно невелика — в среднем 15,1—36,3% (рис. 22.11),

поэтому использование полученных белковых продуктов без предварительной модификации целесообразно в изделиях, на качество которых высокий показатель растворимости влияет отрицательно. К таким пищевым продуктам относятся хлебобулочные и мучные кондитерские изделия.

В таблице 22.7 представлены сведения о ВС и ЖС полученных белково-углеводных препаратов. В ходе обработки дрожжевой биомассы уменьшается гидрофобность белков полученных белково-углеводных концентратов, а следовательно, увеличивается растворимость, ВС, уменьшается ЖС по сравнению с аналогичными показателями контроля — белковой муки.

Полученные значения показателей функциональных свойств белково-углеводных концентратов позволили использовать их в качестве биологически активных добавок при производстве хлебо­булочных изделий. Высокая способность белков удерживать воду в пищевых продуктах обусловила удлинение сроков их хранения и улучшение структуры; низкая ЖС белково-углеводных концентратов не оказала отрицательного воздействия на качество подученных хлебобулочных изделий.