PL215442B1 - Sposób otrzymywania odgoryczonych preparatów z poprodukcyjnych drożdży piwowarskich - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania odgoryczonych preparatów z poprodukcyjnych drożdży piwowarskich, przeznaczonych do ponownego użycia w produkcji piwa, a także do produkcji dodatków paszowych i innych produktów z udziałem drożdży piwowarskich.

Produktem odpadowym w przemyśle browarniczym są drożdże z gatunku Saccharomyces cerevisiae, występujące jako drożdże browarniane, (gęstwa drożdżowa) zanieczyszczone przede wszystkim osadami tworzącymi się podczas fermentacji brzeczki piwnej. Inną grupę związków zanieczyszczających biomasę drożdży stanowią związki goryczkowe pochodzące z chmielu lub jego przetworów. Ich gorzki smak powoduje obniżenie jakości sensorycznej drożdży odpadowych, używanych jako surowca wyjściowego do produkcji innych wyrobów, a w szczególności suplementów diety i preparatów paszowych. Obecność zanieczyszczających drożdże związków gorzkich jest także niekorzystna w przypadku ponownego ich użycia do produkcji piwa.

Według dostępnej literatury w procesie oczyszczania drożdży zawracanych do procesu produkcji piwa stosowany jest przede wszystkim kwas fosforowy i siarkowy, ale również kwas winowy, zakwaszony siarczan amonu i czasem kwas solny, których użycie warunkuje głównie ich zdolność do obniżenia pH, występowanie efektu bakteriobójczego przy jego niskiej wartości i osłabienia efektu flokulacji drożdży, silnie występującego w gęstwie drożdżowej, szczególnie tej otrzymanej po procesie fermentacji dolnej.

Znany jest sposób oczyszczania biomasy drożdży browarniczych ze związków gorzkich („odgoryczenie”) poprzez przemywanie drożdży wodą i 1% wodnym roztworem kwasu siarkowego. Proces odmywania przeprowadza się poprzez dodanie do gęstwy drożdżowej 1% wodnego roztworu kwasu siarkowego w stosunku: 0,25 do 0,50 litra na 1 litr biomasy drożdży. Całość miesza się i pozostawia na 40 minut. Następnie neutralizuje się kwas siarkowy rozcieńczonym wodnym roztworem kwaśnego węglanu sodowego (Malcew, 1953) lub wodnym roztworem wodorotlenku sodowego (Ewa Mroczek - publikacja 6. czasopismo Nauki Rolnicze i Leśne, 6.7. Technologia Żywności i Żywienia Człowieka Art.: Drożdże piwne jako cenne źródło białka). Końcowy odczyn mieszaniny powinien być słabo alkaliczny lub obojętny. Po oddzieleniu cieczy uzyskany osad drożdży przemywa się 3 lub 4 razy zimną wodą.

Oczyszczanie biomasy drożdży z użyciem kwasu siarkowego i neutralizacja związkami sodu nie pozbawia drożdży gorzkiego posmaku, który eliminuje je z szerszego zastosowania. Powstający w mieszaninie reakcyjnej siarczan sodu ma posmak gorzki i metaliczny, trudny do usunięcia, który pozostaje i obniża skuteczność odgoryczania drożdży z goryczki chmielowej, pomimo kilkakrotnego przemywania drożdży wodą.

Wynalazek rozwiązuje przetwarzenie produktu odpadowego przy produkcji piwa - drożdży browarnianych na pełnowartościowy produkt spożywczy pozbawiony gorzkich związków.

Zgodnie z wynalazkiem sposób otrzymywania odgoryczonych preparatów z poprodukcyjnych drożdży piwowarskich poprzez przetwarzanie biomasy drożdży w zawiesinie wodnej z udziałem kwasu a następnie środka alkalicznego i odmycie wodą charakteryzuje się tym, że prowadzi się przetwarzanie biomasy drożdży z użyciem jako kwasu wodnego roztworu kwasu solnego o stężeniu 1 - 10% wagowych do uzyskania pH mieszczącego się w przedziale od 1,5 do 3. Do neutralizacji jako środek alkaliczny używa się związek alkaliczny sodu lub potasu, który dodaje się jako wodny roztwór o stężeniu 1 - 10% wagowych do uzyskania pH 6 - 9. Biomasę drożdży oddziela się i po odmyciu wodą poddaje zagęszczeniu i/lub wysuszeniu.

Korzystnie jest gdy związkiem alkalicznym sodu jest węglan sodu, a związkiem alkalicznym potasu jest węglan potasu.

W sposobie według wynalazku przetwarzanie gęstwy drożdżowej w ustalonych warunkach środowiska kwaśnego i alkalicznego umożliwia bardzo szybko nieoczekiwanie wysoki stopień usunięcia gorzkich związków. Użycie kwasu solnego o ustalonym zakresie stężenia 1 - 10% wagowych i wartości pH 1,5 do 3 powoduje osłabienie efektu flokulacji drożdży, co przyczynia się do szybkiej i prawie całkowitej desorpcji substancji goryczkowych i ewentualnych ciał barwnych z powierzchni komórek drożdży. Zastosowanie zgodnie z wynalazkiem wodnych roztworów węglanu sodowego lub potasowego o ustalonych stężeniach 1 - 10% wagowych i zakresie pH 6 - 9 zapewnia że drożdże nie wykazują gorzkich metalicznych posmaków przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej aktywności życiowej komórek drożdży i jasnej barwy w produkcie wysuszonym. Oczyszczone drożdże zawierają substancje goryczne poniżej wartości 30 BU/100 g suchej substancji, (zazwyczaj w granicach od 15 do 20

PL 215 442 B1 jednostek BU/100 g s.s.,), w stosunku do gęstwy nieodgoryczonej, która zawiera 60 do 100 jednostek BU/100 g s.s. Tworzący się w wyniku neutralizacji chlorek sodu nadaje uzyskanym drożdżom słony posmak, który jest niewyczuwalny po przemyciu wodą. Zaletą jest także iż użyte w sposobie według wynalazku kwas solny oraz węglan sodowy są dopuszczone jako dodatki funkcjonalne do żywności przez Ministerstwo Zdrowia. Obydwa związki w stosowanych zgodnie z wynalazkiem stężeniach nie są niebezpieczne dla zdrowia. Ponadto są względnie tanie i ze względu na słabsze własności żrące bezpieczniejsze dla pracowników obsługi oraz mniej szkodliwe dla aparatury, w której proces się prowadzi.

Otrzymane zgodnie z wynalazkiem drożdże są neutralne smakowo i zapachowo oraz charakteryzują się jasno kremową barwą co znacząco podwyższa efektywność ich wykorzystania. Drożdże nadają się do ponownego użycia w produkcji piwa, a także jako samodzielny produkt, czy jako dodatek do żywności dla ludzi i zwierząt.

Sposób według wynalazku jest bliżej zilustrowany w przykładach wykonania.

P r z y k ł a d 1.

Biomasę drożdży poprodukcyjnych w ilości 1 hl poddaje się na wstępie odwirowaniu od stałych zanieczyszczeń fizycznych. Odwirowaną biomasę drożdży traktuje się wodą do utworzenia zawiesiny wodnej drożdży o objętości 1 hl, a następnie poddaje się działaniu 5%-wego wodnego roztworu kwasu solnego w ilości utrzymującej odczyn pH mieszaniny reakcyjnej równy 2, miesza około 15 minut i pozostawia w spokoju na 30 minut. Następnie przeprowadza się neutralizację 5% wodnym roztworem węglanu sodowego w ilości utrzymującej odczyn pH mieszaniny reakcyjnej równy 7, miesza około 15 minut i pozostawia w spokoju na 15 minut. Po czym oddziela się biomasę drożdży poprzez odwirowanie i przemywa wodą do całkowitego usunięcia chlorku sodowego, a następnie zagęszcza i suszy.

Oznaczenie zawartości substancji gorycznych w oczyszczonych drożdżach odpadowych przeprowadzono metodą MEBAK (Collection of Methods of the Middle European Technical Brewing Commission for Analysis.

Otrzymuje się przetworzone odpadowe drożdże o zawartości s.m. 94% i substancji gorzkich 15 jednostek BU/100 g.s.s., barwy jasnokremowej i neutralnym smaku, a zawartość białka jest powyżej 42%.

P r z y k ł a d 2.

Postępując jak w przykładzie 1 do zawiesiny wodnej biomasy drożdży dodaje się wodny roztwór kwasu solnego o stężeniu 1% wagowych, w ilości utrzymującej odczyn pH mieszaniny równy 3, a neutralizację przeprowadza się z użyciem wodnego roztworu węglanu potasowego o stężeniu 1% wagowych, w ilości utrzymującej odczyn pH mieszaniny równy 6. Po oddzieleniu chlorku potasu i wysuszeniu uzyskuje się gotowy produkt w postaci proszku zawierający 94% s.m. i substancji gorzkich w ilości 25 jednostek BU/100 g.s.s., o zabarwieniu jasnoszarym i mniej korzystnym smaku, a zawartość białka jest powyżej 42%.

P r z y k ł a d 3.

Postępując jak w przykładzie 1, do zawiesiny wodnej biomasy drożdży dodaje się wodny roztwór kwasu solnego o stężeniu 10% wagowych, w ilości utrzymującej odczyn pH mieszaniny równy 1,5 a neutralizację przeprowadza się z użyciem wodnego roztworu węglanu sodowego o stężeniu 10% wagowych, utrzymującego odczyn pH mieszaniny równy 9. Otrzymuje się proszek drożdży zawierający 94% s.m. i substancji gorzkich w ilości 15 jednostek BU/100 g.s.s., w kolorze ciemnobrązowym, o neutralnym smaku i z zawartością białka powyżej 42%.

P r z y k ł a d 4.

Postępując jak w przykładzie 1, do zawiesiny wodnej biomasy drożdży dodaje się wodny roztwór kwasu solnego o stężeniu 5% wagowych, w ilości utrzymującej odczyn pH mieszaniny równy 3, a neutralizację przeprowadza się z użyciem wodnego roztworu węglanu potasowego o stężeniu 5% wagowych, utrzymującego odczyn pH mieszaniny równy 7. Po oddzieleniu chlorku potasu i wysuszeniu otrzymuje się proszek drożdży zawierający 94% s.m. i substancji gorzkich w ilości 29 jednostek BU/100 g.s.s., oraz barwy jasnokremowej i o lekko gorzkim smaku, z zawartością białka powyżej 42%.

P r z y k ł a d 5.

Postępując jak w przykładzie 1, do zawiesiny wodnej biomasy drożdży dodaje się wodny roztwór kwasu solnego o stężeniu 1% wagowych, w ilości utrzymującej odczyn pH mieszaniny równy 2, a neutralizację przeprowadza się z użyciem wodnego roztworu węglanu sodowego o stężeniu 1% wagowych, utrzymującego odczyn pH mieszaniny równy 6. Po odmyciu chlorku sodu otrzymuje się produkt w postaci płynu o zawartości suchej masy 18% i substancji gorycznych w ilości 25 jednostek BU/100 g.s.s., barwy jasnokremowej i o neutralnym smaku, z zawartością 42% białka.

Claims (3)

1. Sposób otrzymywania odgoryczonych preparatów z poprodukcyjnych drożdży piwowarskich poprzez przetwarzanie biomasy drożdży w zawiesinie wodnej, z udziałem kwasu a następnie środka alkalicznego i odmycie wodą, znamienny tym, że prowadzi się przetwarzanie biomasy drożdży z użyciem jako kwasu wodnego roztworu kwasu solnego o stężeniu 1 - 10% wagowych do uzyskania pH mieszczącego się w przedziale od 1,5 do 3, a jako środek alkaliczny, używa się związek alkaliczny sodu lub potasu, który dodaje się jako wodny roztwór o stężeniu 1 - 10% wagowych do uzyskania pH 6 - 9, po czym oddziela się biomasę drożdży i po odmyciu wodą poddaje się zagęszczeniu i/lub wysuszeniu.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związkiem alkalicznym sodu jest węglan sodu.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związkiem alkalicznym potasu jest węglan