1.3.1. Дрожжевые продукты

С древности и до настоящего времени дрожжи используют в биотехнологиче­ских процессах получения продуктов питания и напитков: хлеба, пива, вин, кис­ломолочных продуктов и т. д. Для этих процессов важна не биомасса дрожжей, а их способность превращать одни вещества в другие, например сахар в этиловый спирт. Ученым давно известно, что биомасса дрожжей может служить в качестве сбалан­сированного источника витаминов, минеральных веществ и аминокислот (табл. 25, 26), причем аминокислотный состав дрожжевых белков близок к аминокислотному составу белков творога и телятины, традиционно считающихся источниками пол­ноценного белка (см. табл. 26).

Таблица 25.

Содержание витаминов и минеральных веществ в дрожжевых экстрактах [119,169,175]

Таблица 26.

Сбалансированность аминокислотного состава белков различных про дуктов [66,129,162,175]

Примечание. А - содержание аминокислоты в белке, мг/100 г; С - аминокислотный скор, %.

Среди дрожжевых продуктов выделяют инактивированные дрожжи (клетки подвергаются плазмолизу), автолизаты дрожжей и дрожжевые экстракты (дрожжевые клетки подвергаются частичному или полному автолизу^[1]), (табл. 27). Ина­ктивированные дрожжи получают из обычных дрожжей многократной промывкой, пастеризацией и распылительной сушкой. Они представляют собой мелкодиспер­сный порошок коричневого цвета с легким дрожжевым запахом и мягким мясным вкусом, растворимый примерно наполовину [162, 175]. Дрожжевые экстракты мо­гут быть жидкостями, пастами, мелкодисперсными или гранулированными порош­ками. Влажность паст обычно составляет 30%, а порошков - 5%. Все эти товарные формы полностью растворимы в теплой воде с образованием раствора от золотисто-желтого до коричневого цвета [162, 169,175]. Зачастую в состав дрожжевых экстра­ктов входит поваренная соль, кроме того, они могут содержать экстракты специй, растительные экстракты, нуклеотиды, некоторые аминокислоты, ароматизаторы и т. д. [162,169,175]. Некоторые фирмы производят высушенные клеточные стенку - бежевый порошок, содержащий до 85% бета-глюканов [169,175].

Таблица 27,

Характеристики продуктов, полученных при биоконверсии биомас­сы пекарских дрожжей [129, 175]

На бета-глюканы ученые-нутрицевтики обратили внимание сравнительно не­давно. Эти вещества содержатся в зерновых, особенно в овсе и ячмене (2-7% от веса зерна), хотя до сих пор стоимость процесса выделения и очистки зерновых бета-глюканов была очень высокой [118]. Бета-глюканы являются гидроколлоидами с загущающими и желирующими свойствами, но до сих пор представляют интерес скорее в качестве функциональной добавки. Экспериментально установлено, что бета-глюканы и продукты, обогащенные ими, способствуют укреплению иммунной системы, а также снижают:

• уровень холестерина сыворотки крови и холестерина липопротеинов низ­кой плотности - основных «виновников» ишемической болезни сердца;
• гликемический индекс крахмалсодержащих продуктов и уровень липидов сыворотки крови, тем самым - риск ожирения;
• риск аллергии;
• риск возникновения раковых опухолей, прежде всего рака прямой кишки [118,169].

Если обычные дрожжи не должны иметь собственного вкуса и непосредственно влиять на вкус пищевого продукта (на вкус влияют продукты их жизнедеятельно­сти), то дрожжевые продукты являются вкусовыми добавками и предназначены как раз для того, чтобы менять вкус пищевого продукта. Инактивированные дрожжи формируют в продукте основу гастрономического вкуса с мягким дрожжевым от­тенком [12]. Кроме того, они обогащают продукт аминокислотами, витаминами и микроэлементами (см. табл. 25, 26). Запах и вкус инактивированных дрожжей мож­но изменить, добавив к ним перед сушкой определенные компоненты, например коптильную жидкость, тогда они дополнительно придадут готовому продукту за­пах и вкус копчения [162]. Инактивированные дрожжи очень слабо усиливают вкус продуктов, поскольку получены в результате плазмолиза, то есть клеточные стенки в них не подверглись разрушению, и свободных аминокислот в них нет [10, 11, 12].

Получение дрожжевых автолизатов и экстрактов является результатом лизи­са дрожжевых клеток, в процессе которого высвобождаются аминокислоты, в том числе глутаминовая кислота и рибонуклеотиды, являющиеся пищевыми добавками с технологической функцией усиления вкуса и аромата [31,115].

Дрожжевые экстракты содержат 3-5% усилителей вкуса и аромата [162]. Это­го количества достаточно, чтобы экстракты оказывали заметное влияние на вкус и аромат пищевого продукта. Дрожжевые экстракты не просто усиливают весь спектр гастрономических вкусов, но практически формируют вкус продукта: при­дают ему насыщенность, маскируют нежелательные привкусы, создают ощущение присутствия в рецептуре мясных компонентов без нежелательного ощущения жира. Наиболее часто на рынке предлагаются экстракты, придающие продуктам вкус на­сыщенного мясного бульона [10,12,129]. Интенсивность вкуса экстракта, как и его профиль, зависит от многих факторов: используемого сырья, глубины лизиса и т. п. Как правило, каждая фирма-изготовитель производит серию товарных дрожжевых экстрактов с различным профилем вкуса (рис. 17).

В качестве сырья при производстве дрожжевых продуктов используют биомассу не только хлебопекарных, но и пивных дрожжей, а также дрожжей Torula. Послед­ние отличаются исключительно высоким содержанием белка. В дрожжах Torula со­держится 54-60% белка, что почти на 20% больше, чем в хлебопекарных. Дрожжевые экстракты из пивных дрожжей содержат 63-70% белка, а дрожжевые экстракты из дрожжей Torula - от 65 до 82% белка [162,169].

Рис-17. Диаграмма профилей вкуса основных дрожжевых экстрактов Atis® компании Боррегаард [57]

Первой стадией процесса получения дрожжевых экстрактов является фермен­тативная биоконверсия дрожжей, лизис дрожжевых клеток [10-13, 35, 57, 58, 129, 162, 169, 175]. Ферментативная обработка высвобождает натуральные аминокисло­ты и рибонуклеотиды, содержащиеся в дрожжевой клетке. Ферментативный рас­пад дрожжевых клеток происходит под действием собственных ферментов дрожжей (автолиз) или внесенных извне протеолитических ферментов (ферментолиз) [129]. При автолитическом разрушении клеточных оболочек дрожжей используют актива­торы, обычно - поваренную соль. В герметичном аппарате, оборудованном механической мешалкой и системой теплообмена для нагревания и охлаждения среды, при определенной температуре происходит гидролиз дрожжевых клеток с получе­нием суспензии гидролизата (лизата). При традиционном автолизе дрожжей про­цесс протекает в течение 24-48 ч, а при применении амилопротооризина - 16-18 ч [129]. Полученную суспензию лизата разделяют с помощью сепараторов на жидкий дрожжевой экстракт с содержанием сухих веществ около 10% и клеточные стенки. Жидкий дрожжевой экстракт сгущают в вакуум-выпарных установках до содержа­ния сухих веществ 25%. Затем сгущенный экстракт подвергают распылительной сушке [129].

Дрожжевые продукты используют в производстве супов и соусов, вкусовых добавок и приправ, мясных и рыбных продуктов, выпечки, полуфабрикатов, про­дуктов быстрого приготовления, снеков, сырных порошков, диетических продук­тов, биологически активных добавок, в качестве источника питательных веществ в процессах ферментации. Дрожжевые экстракты используются индивидуально, но к ним также можно добавлять другие ингредиенты, позволяющие менять вкусовой профиль, например овощные экстракты или гидролизаты, технологические арома­тизаторы (натуральные) со вкусом жареной курицы, печеной говядины, копченой свиной грудинки и т. п. [13]. Рекомендуемые дозировки таких вкусоароматических ингредиентов обычно составляют от 1 до 10 г на кг готового продукта, что заметно превышает обычно используемые дозировки пищевых ароматизаторов (1-2 г/кг) [109,175].

1.3.2. Натуральные вкусоароматические молочные ингредиенты

Органолептические показатели кисломолочных продуктов, мягких и твер­дых сыров формируются в результате биотрансформации лактозы, белков и липидов молока во вкусовые и ароматические вещества под действием ферментов и микроорганизмов молочных заквасок [34, 120]. Во время созревания сыров в той или иной степени протекает ферментативный гидролиз липидов молока, следстви­ем чего является присутствие во всех сырах свободных жирных кислот: масляной, капроновой, каприловой, каприновой, валериановой [120]. Степень расщепления жира в сыре зависит от его вида: в целом, в мягких сырах она глубже, чем в твердых, соответственно, выше и содержание свободных жирных кислот. Следствием более высокого содержания свободных жирных кислот в мягких сырах являются их харак­терные запах и вкус, которые еще более усиливаются в результате ферментативного окисления насыщенных жирных кислот. В этом процессе образуются метилкетоны (метиламилкетон, метилгептилкетон и др.) [120]:

В процессе созревания сыра компоненты молока трансформируются также в эфиры, альдегиды, лактоны, серосодержащие вещества.

Экстрагированием из натурального высококачественного молочного сырья липидов и вкусовых веществ и их ферментативной обработкой получают натуральные вкусоароматические молочные ингредиенты [115]. В результате такой обработки липиды, в большинстве представляющие собой триглицериды и фосфоглицериды жирных кислот, расщепляются с высвобождением жирных кислот. Варьируя вид молочного сырья, ферменты и условия обработки, получают различные сочета­ния вкусовых веществ и нерасщепленных липидов, каждое из которых обеспечи­вает свой особенный профиль вкуса и аромата: сливок, пастеризованного молока, сыра определенного сорта и т. д. Капсулирование полученных вкусоароматических композиций с использованием мальтодекстрина позволяет раскрывать вкусо­вые и ароматические свойства ингредиентов только в продукте. Готовый продукт представляет собой легкорастворимый в воде порошок, обладающий всеми вкусоароматическими свойствами молочных продуктов [6].

Многообразие вкусоароматических ингредиентов так же, как и ароматизаторов, объясняется природой самих молочных продуктов: даже молоко из разных регио­нов имеет немного разный профиль вкуса и аромата, не говоря уже о сырах. Состав каждого из вкусоароматических ингредиентов подбирают так, чтобы усиливать определенные вкусовые тона в определенных продуктах: например, есть добавки для сметаны, йогурта, сыра «Гауда», сыра «Чеддер» и т. д. [59]. Варьируя вкусоароматические добавки, можно добиваться различного профиля вкуса и аромата готового продукта. Например, для производства спреда можно использовать добавки «Высо­коконцентрированное масло», «Масло 32Х», «Экстракт сухих сливок» или «Сливки плюс» [59].

Таблица 28.

Проблемы и возможности их решения с помощью вкусоароматических ингредиентов [59]

Вкусоароматические молочные ингредиенты используются в составе аромати­заторов, а также непосредственно в продуктах питания. Их добавляют для улучше­ния вкуса и аромата в маргарины, спреды, майонезы, мороженое, сыры, кисломо­лочные продукты, мучные кондитерские изделия, пищевые концентраты и полу­фабрикаты (табл. 28).

Ингредиенты хорошо совместимы со всеми пищевыми жирами и друг с другом [6]. Дозировка зависит от состава сырья и требований изготовителя ко вкусу и аро­мату готового продукта. Обычно она составляет 0,2-2% [59].

^[1] Автолиз - разновидность лизиса (от греч. lysis - разложение, распад) микроорганизмов, т. е. растворения, разрушения клеток микроорганизмов под влиянием различных агентов: фермен­тов, в том числе собственных ферментов клетки, бактериолизинов, бактериофагов, антибиотиков и т. д. При автолизе клетки микроорганизмов, отделенные от питательной среды и сохраняемые при 35-40 °С, лизируются (растворяются) под действием собственных протеолитических и других ферментов. Разрушение клеток может быть вызвано специально добавляемыми в культуру фер­ментами, растворяющими клеточную стенку микроорганизмов или действующими на клеточные белки (ферментолиз) [20].