PL187973B1 - Sposób otrzymywania hydrolizatu białek drożdży - Google Patents

Abstract

1. Sposób otrzymywania hydrolizatu białek drozd/y. polegający na izolacji białek z biomasy drozd/y piekarskich. hydrolizie enzymatycznej otrzymanego izolatu białkowego przy u/yciu enzymu Flavourzyme. oddzieleniu części stałych. i ewentulnie suszeniu. znamienny tym, ze jako źródło białka stosuje się biomasę szczepu Saccharomyces cerevisiae KKP/512. a otrzymany izolat białkowy poddaje się hydrolizie przy stosunku wagowym enzymu do substratu E/S od 0.5/100 do 2/100.

Description

Hydrolizaty białkowe są mieszaniną poli- i oligopeptydów oraz aminokwasów, stanowiącą źródło łatwo przyswajalnego azotu. Hydrolizaty białkowe w produkcji żywności wykorzystuje się jako składniki odżywek dietetyczno-leczniczych, odżywek wysokobiałkowych dla sportowców, jako dodatki wzbogacające wartość odżywczą innych produktów spożywczych oraz w roli dodatków do żywności modelujących własności funkcjonalne różnych produktów spożywczych np. jako wzmacniacze walorów smakowo-zapachowych, czynniki wpływające na konsystencję i odczucie pełności w ustach, a także emulgatory. Hydrolizaty białkowe uzyskuje się z surowców pochodzenia roślinnego, zwierzęcego oraz mikrobiologicznego, metodą hydrolizy kwasowej, alkalicznej lub trawienia enzymatycznego. Hydroliza enzymatyczna jest najdelikatniejszą formą rozkładu białek, pozwalającą na uzyskiwanie hydrolizatów białkowych o zdefiniowanym profilu peptydowym i na zachowanie wartości biologicznej wyjściowego białka. Natomiast hydroliza kwasowa przyczynia się do rozpadu tryptofanu i częściowo tyrozyny a także towarzyszy jej powstawanie humin, związków zdrowotnie niekorzystnych. Hydroliza alkaliczna może powodować rozkład aminokwasów siarkowych i racemizację aminokwasów.

Znane opisy patentowe i literatura techniczna są źródłem wiedzy przede wszystkim na temat sposobów otrzymywania białek i ich hydrolizatów z roślin, głównie z soi, oraz surowców zwierzęcych, głównie składników mleka takich jak kazeina i serwatka. Częstą wadą hydrolizatów pozyskiwanych z tych surowców jest ich gorzki smak. Usuwanie gorzkiego smaku jest uciążliwym procesem technologicznym i wymaga dodatkowych kosztów..

Do uzyskiwania hydrolizatów pochodzenia mikrobiologicznego przeważnie używa się drożdże, które są surowcem tanim i stanowią źródło białek, witamin, szczególnie grupy B i mikroelementów. Traktuje się je jako produkty pochodzenia naturalnego, a ich pochodne znajdują się na liście GRAS (Generally Recognized as Safe).

Znane preparaty pochodzenia drożdżowego otrzymywane są przeważnie na drodze hydrolizy kwaśnej. Preparaty te mają wyraźny smak (typu maggi) i są stosowane jako środki przyprawowe.

Znane jest również otrzymywanie hydrolizatów drożdżowych metodą hydrolizy enzymatycznej. Preparaty te, ze względu na niski stopień hydrolizy, charakteryzują się słabą rozpuszczalnością. Dodatkowo mają ograniczone zastosowanie, ze względu na ich gorzki smak, spowodowany zawartością gorzkich peptydów.

Dokładne informacje na temat otrzymywania mikrobiologicznych hydrolizatów białkowych nie są publikowane i stanowią tajemnicę producentów.

W związku z rosnącym zapotrzebowaniem rynku na produkty spożywcze o jak największej wartości żywieniowej zaistniała potrzeba uzyskania hydrolizatów pochodzenia drozdżowego o neutralnym smaku i zapachu. Białka drozdzowe dobrze suplementują produkty roślinne zc względu na wysoką zawartość lizyny.

187 973

W wyniku przeprowadzenia wielu doświadczeń nieoczekiwanie okazało się, że przez użycie odpowiedniego szczepu drożdży i enzymu udało się uzyskać hydrolizat o wysokiej wartości odżywczej i korzystnym składzie aminokwasowym, pozbawiony wyraźnego smaku i zapachu, a przy tym dobrze rozpuszczalny w wodzie. Nieoczekiwanym efektem sposobu według wynalazku jest uzyskanie hydrolizatu o obojętnym smaku, co pozwala na stosowanie go do wzbogacania produktów roślinnych w aminokwasy egzogenne.

Zgodnie z wynalazkiem, sposób wytwarzania hydrolizatu białek drożdży poprzez izolację białek z biomasy drożdży piekarskich, hydrolizę enzymatyczną otrzymanego izolatu białkowego przy użyciu enzymu Flavourzyme, oddzielenie części stałych i ewentualnie suszenie, polega na tym, że jako źródło białka stosuje się biomasę drożdży Saccharomyces cerevisiae KKP/512, a proces hydrolizy przeprowadza w stosunku wagowym enzymu do substratu E/S od 0.5/100 do 2/100. Hydrolizę prowadzi się w temperaturze 45 -55°C, pH 5.0 - 8.0, w ciągu od 1 do 5 godzin.

Szczep drożdży Saccharomyces cerevisiae KKP/512 pochodzi z kolekcji Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego. Otrzymano go metodą fuzji protoplastów. Szczep ten charakteryzuje się osmofilnością, wysoką wydajnością, biomasy i wysoką zawartością białka. Zastosowany do hydrolizy enzym Flavourzyme jest grzybowym proteazowo-peptydazowym kompleksem enzymatycznym, otrzymanym drogą fermentacji wyselekcjonowanego szczepu drobnoustrojów Aspergillus oryzae, który posiada zarówno aktywności endo-jak i egzoproteazowe.

Uzyskany sposobem według wynalazku hydrolizat białek drożdży charakteryzuje się wysokim stopniem hydrolizy, ma korzystny skład aminokwasowy, zbliżony do składu aminokwasowego białka jaja kurzego oraz jest dobrze rozpuszczalny w wodzie w szerokim zakresie pH 4.5-11. Zgodnie z założeniem wynalazku otrzymany hydrolizat nie ma wyraźnego smaku i zapachu, i dlatego można go stosować jako dodatek do hydrolizatów innego pochodzenia do celów dietetycznych, oraz jako dodatek wzbogacający, np. płyny odżywcze.

Sposób według wynalazku wyjaśnia poniższy przykład wykonania, nie ograniczając jego zakresu.

Przykład 1.

kg drożdży Saccharomyces cerevisiae szczep KKP/512 o zawartości suchej masy 30% rozprowadzono w lkg wody dejonizowanej o temp. 95°C i ogrzewano w temp. 90°C przez 5 min. Zawiesinę odwirowano na wirówce J2-MC Beckman przy 8000 obr/min. przez 10 min. Odwirowany osad rozprowadzono w lkg 0.03 M NaOH o temp. 95°C, ogrzewano przez 10 min. wtemp.90°C i wirowano w warunkach jw. Odwirowany osad rozprowadzano w lkg 0.15 M NaOH o temp. 95°C, ogrzewano przez 30 min. w temp. 95°C, po czym zawiesinę ochładzano do 60°C i doprowadzano do pH 7.5 po czym wirowano przez 30 min na wirówce jw. W celu wytrącenia białek w punkcie izoelektrycznym oddzielony nasącz doprowadzano do pH 4.3. Wytrącone białko odwirowano jw., zawieszano w wodzie i rozpuszczano przez doprowadzenie roztworu do pH 7.0. Otrzymany roztwór poddano suszeniu rozpyłowemu. W ten sposób otrzymano 12 g izolatu białkowgo (Id), o zawartości białka 70%.

Do 1250 ml 8% wodnego roztworu o pH 7.0 izolatu białkowego drożdży (Id) dodano 1.5 g Flavourzyme i pozostawiono w termostatowanym mieszalniku 3 h w temperaturze 50°C. Po 3 h mieszaninę reakcyjną wirowano, a supernatant poddano suszeniu rozpyłowemu w suszarce rozpyłowej f-my Buchi, Mini Spray Dryer typ B-191.

Uzyskany preparat hydrolizatu (Hd), który charakteryzuje się stopniem hydrolizy 40%, jest proszkiem bez smaku i zapachu, barwie kremowej, rozpuszczalny w szerokim zakresie pH 4.5-11.

Jego analiza elementarna i skład aminokwasowy jest przedstawiony w tabeli 1 i 2.

Claims (2)

1. Sposób otrzymywania hydrolizatu białek drożdży

   1. Sposób otrzymywania hydrolizatu białek drożdży, polegający na izolacji białek z biomasy drożdży piekarskich, hydrolizie enzymatycznej otrzymanego izolatu białkowego przy użyciu enzymu Flavourzyme, oddzieleniu części stałych, i ewentulnie suszeniu, znamienny tym, że jako źródło białka stosuje się biomasę szczepu Saccharomyces cerevisiae KKP/512, a otrzymany izolat białkowy poddaje się hydrolizie przy stosunku wagowym enzymu do substratu E/S od 0,5/100 do 2/100.
2. 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że hydrolizę przeprowadza się w temperaturze 45-55°C, przy pH 5.0 - 8.0 w ciągu 1 - 5 godzin.

   Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania hydrolizatu białek drożdży, z przeznaczeniem do celów spożywczych, w szczególności do celów dietetycznych oraz wzbogacania produktów żywnościowych.