способ получения автолизата дрожжей

Формула изобретения

Способ получения автолизата дрожжей, предусматривающий воздействие акустическим полем с частотой колебаний от 22 до 50 кГц и интенсивностью колебаний 0,5-40 Вт/см² в течение времени от 5 с до 120 мин с периодичностью воздействия от 1 до 5 раз в атмосфере газовой смеси: инертный газ - кислород, при температуре 10-25^oС, на дрожжи в концентрации от 5010⁶ до 210⁹ клеток/см³ в виде жидкой разводки чистой культуры дрожжей, которую предварительно центрифугируют, либо регидратированного препарата сухих дрожжей, либо осадочных дрожжей, отобранных после окончания брожения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности.

Известен способ получения автолизата дрожжей, заключающийся в выдержке осадочных винных дрожжей, находящихся в контакте с вином в соотношении 1:1 в течение 1 месяца при температуре 0-10^oС. Автолизат добавляют в вино для улучшения его качества [1].

Недостатком известного способа является длительность технологического процесса, приводящая, в частности, к инактивации ферментов, а также неполное извлечение биологически активных веществ, в результате чего не используются ценные биологически активные компоненты, находящиеся в дрожжевой клетке, а виноматериалы, полученные с добавкой таких автолизатов, обладают невысокими органолептическими свойствами.

Наиболее близким из известных является способ получения автолизата дрожжей, при котором дрожжевую суспензию нагревают до температуры 40-50^oС с помощью пара или горячей воды и выдерживают при заданной температуре в течение 20 часов при периодическом перемешивании или циркуляции суспензии. Полученный автолизат направляют на розлив либо на сушку при получении сухих автолизатов [2]. Жидкие или сухие автолизаты добавляют в вино для улучшения его качества.

Недостатком известного способа является снижение активности ферментных систем под действием высоких температур, что приводит к снижению биологической активности полученного автолизата, а продукция, приготовленная на основе этого автолизата, обладает невысокими органолептическими свойствами.

Известен способ использования ультразвукового воздействия на дрожжевые клетки после теплового автолиза дрожжей для получения смеси аминокислот [3].

Недостатком известного способа является применение высоких температур, инактивирующих ферментные системы клетки, а также воздействие на уже автолизированные клетки режимов ультразвука, обеспечивающих глубокую деградацию белковых соединений, в том числе ферментов, до аминокислот. Проведение акустической обработки в атмосфере воздуха инициирует образование в результате звукохимических реакций микроколичеств таких вредных соединений азота, как азотная и азотистая кислоты, диоксид азота и другие, которые снижают биологическую активность и пищевую ценность автолизатов. Использование стерилизующего агента - хлороформа исключает использование этого способа в пищевой промышленности.

Техническим результатом предлагаемого способа является интенсификация процесса и получение продукта более высокого качества. Этот результат обеспечивается тем, что в способе получения автолизата дрожжей используют разводку чистой культуры дрожжей, находящуюся в активном физиологическом состоянии, либо регидратированный препарат активных сухих дрожжей, либо осадочные дрожжи виноделия или пивоварения с концентрацией клеток от 5010⁶ до 210⁹ клеток/см³ при температуре 10-25^oС. При этом на суспензию дрожжей воздействуют акустическим полем с частотой колебаний от 22 до 50 кГц и интенсивностью колебаний 0,5-40 Вт/см² в течение времени от 5 секунд до 120 минут с периодичностью воздействия от 1 до 5 раз. Заданный режим воздействия ультразвуком позволяет направленно регулировать деструкцию дрожжевых клеток от частичного изменения проницаемости мембран клетки до полного разрушения клеточных структур. При этом воздействие акустическим полем осуществляют в атмосфере газовой смеси: инертный газ - кислород.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Для получения дрожжевой суспензии берут жидкую разводку чистой культуры дрожжей, при необходимости для повышения концентрации дрожжевых клеток разводку центрифугируют. Либо проводят регидратацию препарата сухих дрожжей, при этом создается оптимальная концентрация дрожжевых клеток. Либо используют осадочные дрожжи, отобранные после окончания брожения, концентрацию которых доводят до оптимальной добавлением виноматериала или других продуктов. Процесс акустической обработки проводят в условиях, сохраняющих нативность биологически активных веществ, на суспензию дрожжей воздействуют акустическим полем с частотой колебаний 22-50 кГц и интенсивностью колебаний 0,5-40 Вт/см² в течение времени воздействия от 5 секунд до 120 минут и периодичностью воздействия от 1 до 5 раз.

Процесс обработки акустическим полем ведут в герметическом резервуаре, куда через ресивер из газовых баллонов нагнетается газовая смесь: кислород-гелий до создания в разводке концентрации кислорода не менее 15 мг/дм³. Полученный автолизат после фильтрации используют для получения белых и красных сухих вин.

Готовый автолизат в промышленности используют в жидком виде, непосредственно добавляя его в виноматериалы, либо автолизат подвергают сушке на сушильной распылительной установке, на сублимационной сушилке или на подобном сушильном оборудовании, хранят и затем используют.

Пример 1

Разводку чистой культуры дрожжей в активном физиологическом состоянии с концентрацией клеток 1,510⁹ клеток/см³ заливают в установку для получения автолизата. Обработку дрожжевой разводки акустическим полем проводят в течение 30 минут при температуре 18^oС. В течение этого времени дрожжевую разводку обрабатывают 3 раза акустическим полем с помощью генератора акустических колебаний с частотой колебаний 25 кГц и интенсивностью колебаний 15 Вт/см² в течение 3 раз по 5 минут. Процесс обработки акустическим полем ведут в герметическом резервуаре, куда через ресивер из газовых баллонов нагнетается газовая смесь: кислород-гелий до создания в разводке концентрации кислорода не менее 15 мг/дм³. Полученный автолизат подвергают высушиванию на распылительной сушильной установке при температуре, не превышающей 48^oС. Сухой автолизат дрожжей используется в качестве пищевой добавки.

Пример 2

Препарат сухих винных дрожжей регидратируют в течение 40 минут в резервуаре при температуре 25^oС в смеси вода: виноматериал = 1:1, при этом концентрация дрожжевых клеток достигает 0,710⁹ кл/см³ и затем регидратированные дрожжи выдерживают в течение 180 минут при температуре 20^oС. Полученную дрожжевую разводку заливают в установку для получения автолизата. Обработку дрожжевой разводки акустическим полем проводят в течение 20 минут при температуре 15^oС. В течение этого времени дрожжевую разводку обрабатывают 2 раза акустическим полем с помощью генератора акустических колебаний с частотой колебаний 22 кГц и интенсивностью колебаний 5 Вт/см² в течение 2 раз по 3 минуты. Процесс обработки акустическим полем ведут в герметичном резервуаре, куда через ресивер из газовых баллонов нагнетается газовая смесь: кислород-гелий до создания в разводке концентрации кислорода не менее 15 мг/дм³. Полученный автолизат непосредственно используют для приготовления шампанских виноматериалов.

Пример 3

В осадочные винные дрожжи, отобранные сразу после окончания брожения, вносят виноматериал до достижения концентрации дрожжевых клеток 0,510⁹ кл/см³. Полученную суспензию заливают в установку для получения автолизата. Обработку дрожжевой разводки акустическим полем проводят в течение 30 минут при температуре 18^oС. Процесс обработки акустическим полем ведут в герметичном резервуаре, куда через ресивер из газовых баллонов нагнетается газовая смесь: кислород-гелий до создания в разводке концентрации кислорода не менее 15 мг/дм³. В течение этого времени дрожжевую разводку обрабатывают 3 раза акустическим полем с помощью генератора акустических колебаний с частотой колебаний 30 кГц и интенсивностью колебаний 10 Вт/см² в течение: 1 раз - 2 минуты, 2 раз - 5 минут и 3 раз - 15 минут. Полученный автолизат используют при приготовлении крепких напитков.

Изобретение обеспечивает получение готового продукта стабильно высокого качества за более короткий период времени, расширение ассортимента винодельческой продукции. Использование дрожжевой разводки в указанном диапазоне концентраций клеток различного физиологического состояния в заданном режиме акустической обработки позволяет направленно регулировать количественный и качественный состав ферментов, пептидов, аминокислот, витаминов и других биологически активных соединений, вступающих во взаимодействие с вином при внесении автолизатов на различных технологических этапах приготовления винодельческой и пивоваренной продукции. Воздействие акустическим полем в заданном режиме позволяет осуществлять автолиз клетки, при этом происходит направленная регуляция степени деструкции дрожжевых клеток от частичного изменения проницаемости клеточных мембран до полного разрушения клетки. Проведение лизиса осуществляется в щадящем режиме, при котором внутриклеточный пул биологически активных соединений не претерпевает значительных изменений, что позволяет регулировать выход нужных соединений. В результате действия акустического поля ускоряются некоторые окислительные процессы, повышается проницаемость клеточных мембран, изменяется структура внутриклеточных органелл, что интенсифицирует выход из дрожжевой клетки ферментов и других биологически активных веществ. При контакте внутриклеточных соединений с веществами, содержащимися в вине или пиве, возникает индуцированный синтез ферментных систем дрожжей, иммобилизованных на внутриклеточных структурах, увеличение активности ферментов дрожжей под действием субстратов вина, а также интенсификация биохимических превращений соединений вина под действием внутриклеточных компонентов дрожжей с образованием продуктов, характерных для выдержанных вин. Применение готового автолизата дрожжей на различных стадиях технологического процесса позволяет направленно сдвигать биохимические процессы, в частности процессы этерификации и окислительно-восстановительные процессы, в сторону образования продуктов, обеспечивающих формирование высоких органолептических свойств и повышение пищевой ценности готовой продукции. Проведение акустической обработки дрожжевой суспензии в атмосфере газовой смеси гелий-кислород по сравнению с проведением этой операции в атмосфере воздуха исключает образование в результате звухохимических реакций микроколичеств таких вредных соединений азота, как азотная и азотистая кислоты, диоксид азота и других, которые снижают биологическую активность и пищевую ценность лизатных материалов.

Изобретение может быть использовано в винодельческой, пивоваренной, ликеро-водочной, микробиологической промышленности, в качестве пищевой добавки при приготовлении напитков брожения, детского и диетического питания и кормов.

Источники информации

1. Нилов В. И., Датунашвили Е.Н. Ферментативные реакции при созревании вин и проблема переокисленности. Вопросы биохимии виноделия. - М., 1961, с. 89-97.

2. Технологическая инструкция по производству жидких и сухих автолизатов пивных дрожжей (ТИ 10-04-06-70-86), утвержденная Госагропромом СССР 28 марта 1986 г.

3. Авт св. СССР 1369300, 1994, БИ 4.