Лекции для студентов

Белковые продукты и напитки из молочной сыворотки — Синтез белковых вещества дрожжами

Синтез белковых вещества дрожжами

Наиболее приемлемым продуцентом биологического синтеза азотистых веществ в молочной сыворотке являются дрожжи, обладающие способностью использовать для питания лактозу. В среднем абсолютно сухие дрожжи (АСД) содержат 45 — 55 % азотистых веществ, 2 — 5 % жира, 25 — 35 % углеводов, 6 — 8 % золы. Азотистые вещества дрожжей биологически полноценны, так как представлены белками (70 %), аминокислотами и нуклеотидами (15 %), пуриновыми (8 — 10 %) и пиримидиновыми (4 %) основаниями.

Кроме дрожжей, микробный белок на молочной сыворотке синтезируют плесени. При этом сыворотку целесообразно обогащать солями марганца или цинка и вносить азотсодержащие соединения, например мочевину. Культивирование плесени можно улучшить, введя в сыворотку бактерии Е. coli, Lbm. helveticum и др.

Целенаправленные исследования по микробному синтезу на молочной сыворотке с использованием дрожжей проводятся школой проф. М.В. Залашко (Беларусь). Ими была доказана высокая эффективность синтеза белка на основе лактозы дрожжами. При оптимальных условиях культивирования некоторые штаммы дрожжей дают более 40 г биомассы из 1 л сыворотки.

При культивировании дрожжей в молочной сыворотке, она обогащается не только белком, но и витаминами группы В, провитамином D, микроэлементами и рядом других биологически активных веществ.

Эффективность выращивания дрожжей выше на стерильной сыворотке, чем на нестерильной, что объясняется развитием "диких" дрожжей, наличием посторонней микрофлоры и дрожжей, сбраживающих лактозу в нестирильной среде. Лучшие результаты дают дрожжи Т. Candida ФК, которые и рекомендованы для использования.

Выход биомассы дрожжей зависит больше от предварительной подготовки сыворотки, чем от ее вида. Подсырная или творожная сыворотка, очищенная от белков, является более полноценной средой для культивирования дрожжей, чем неочищенная. Это объясняется тем, что дрожжи не обладают протеолитической активностью, не могут ассимилировать белки, которые в данном случае являются балластом. К тому же с технологической точки зрения белки затрудняют процесс, загрязняют трубопроводы и емкости.

Для дрожжевания применяют свежую творожную или подсырную сыворотку. Для лучших условий дрожжевания из нее удаляют белки, нагревая до 92 — 95 °С. Процесс ферментации осуществляют в аппаратах, снабженных мешалкой и барботером, при постоянном поступлении воздуха до полного использования лактозы. По окончании процесса молочная сыворотка содержит до 2,3 % белка. Далее ее подвергают температурной обработке для инактивации живых клеток, сгущают до содержания сухих веществ 44 — 46 % и используют при производстве био-ЗЦМ.

Для очистки подсырной сыворотки перед дрожжеванием используют тепловаую денатурацию при 90 — 93^оС в сочетании с кислотной коагуляцией. В качестве реагента рекомендована соляная или молочная кислота. При очистке творожной сыворотки ее после нагревания целесообразно раскислить водным раствором аммиака. Оптимальная температура культивирования находится в пределах 26 — 28 °С.

Количество посевного материала обусловливает продолжительность процесса ферментации. Однако увеличение его свыше 25 % по отношению к объему сыворотки влияет на процесс массообмена и снижает прирост биомассы, хотя лактоза используется полностью.

Для интенсификации процесса накопления биомассы и получения высококачественного протеина в сыворотку рекомендуется вводить минеральные вещества: хлористый магний, двузамещенный сернокислый аммоний и мочевину.

При оптимальных условиях выращивания дрожжи Т. Candida ФК дают более 40 г биомассы из 1 л сыворотки. Дрожжеванная сыворотка по составу приближалась к обезжиренному молоку, а по содержанию белка значительно превосходила исходную творожную сыворотку.