Дрожжевой экстракт что это
Экстракт дрожжей – высокая кухня высоких технологий
В публикации представлены: информация о продукте, обзор рынка и перспективы развития, технология производства, основные инвестиционные показатели.
Мы уже отмечали, что прогресс биотехнологий позволяет получать продукты глубокой переработки зерновых культур с новыми потребительскими свойствами. Экстракт дрожжей – один из них.
Продукт и его рынок
Экстракт дрожжей – натуральный ингредиент, состоящий из углеводов, аминокислот, минералов, витаминов B1, B2, B3 и высококачественных белков. Используется в пищевой промышленности как вкусо-ароматическая добавка при производстве соусов, супов, полуфабрикатов и как пищевой продукт в качестве основы для производства различных спредов. По вкусу экстракт дрожжей напоминает мясной бульон, поэтому часто используется для вегетарианских продуктов, таких как белковые спреды. Возможно, кто-то уже встречался с пастами Marmite, Cenovis, Vegemite, Vitam, изготовленными на основе экстракта дрожжей.
Экстракты дрожжей связывают c понятием пятый вкус, который был назван «умами». Умами – один из пяти признанных основных вкусов, помимо сладкого, кислого, соленого и горького. Часто экстракт дрожжей путают с пищевой добавкой, усилителем вкуса E621 – натриевой солью глутаминовой кислоты или глутаматом натрия (MSG). Однако это совершенно разные вещества. Путаница происходит из-за созвучия входящих в состав продуктов химических соединений. Усилитель вкуса E621 – это практически моновещество, получаемое путем ферментации из углеводов натриевой соли глутаминовой кислоты или глутамата натрия. Содержит до 90% глутаминовой кислоты в связанном состоянии мононатриевой соли. Хотя прямых доказательств нет, но некоторые исследователи утверждают, что чрезмерное использование MSG может привести к побочным эффектам, включая головную боль, онемение, слабость, приливы. Есть факты, косвенно указывающие, что регулярное потребление MSG может вызвать синдром привыкания.
В отличие от MSG экстракт дрожжей – сложный продукт, в состав которого входит множество компонентов: белки, углеводы, витамины B1, B2, B3, аминокислоты, азот. Дрожжевой экстракт содержит лишь около 5% глутаминовой кислоты. Содержание глутаминовой кислоты в экстракте дрожжей находится на уровне многих известных натуральных продуктов – томаты, зеленый горошек, сыр пармезан.
Именно это кардинальное отличие является главным фактором роста популярности дрожжевых экстрактов, которые являются абсолютно безвредными для организма человека и успешно заменяют в пищевой промышленности глутамат натрия (MSG). В настоящее время в мире производится около 3,0 млн. тонн глутамата натрия. Потенциально этот объем подлежит замещению экстрактом дрожжей.
Состав дрожжевого экстракта также позволяет успешно применять его в медицинской диете и фармацевтике. Дрожжевые экстракты широко используются в качестве кормовых добавок. Этот продукт помогает улучшить пищеварение животных, а также укрепить их иммунную систему.
Объем мирового рынка дрожжевого экстракта превышает 1,5 млрд долл. США и, по оценкам аналитиков, будет расти в среднем более чем на 5% ежегодно в период до 2030 года. С большой вероятностью можно предполагать сохранение тенденций в последующие периоды. Цены на экстракт дрожжей имеют чрезвычайно широкий диапазон – от 4,0 до 80,0 тыс. евро за 1 тонну. Цена зависит от многих факторов, начиная от индивидуальной рецептуры и заканчивая видом упаковки и размерами партии.
С географической точки зрения на рынке доминирует Европа и, вероятно, будет доминировать достаточно продолжительное время. Рост рынка экстракта дрожжей в Европе должен составить более чем 4% ежегодно. Среди европейских стран лидером будет Германия, где рост рынка будет самым значительным. Рост рынка дрожжевого экстракта в Китае составит около 6% благодаря растущим экономическим и социальным стандартам.
Основные производители на рынке экстрактов дрожжей
Глобальные игроки: Angel Yeast Co., Ltd (Китай); Lallemand Bio-Ingredients (Канада); Lesaffre Group и Biospringer (Франция); TNJ Chemical Industry Co. (Китай); DSM; Ohly (Германия).
Региональные игроки: Oriental Yeast (Япония), Titan Biotech (Индия); Halcyon Proteins (Австралия); Synergy Flavors (Великобритания); Chr. Hansen (Дания); Leiber Gmbh (Германия); Alfa Aesar (Германия); VITAM Hefe-Produkt GmbH (Германия).
Технология производства
Производство дрожжевых экстрактов состоит из следующих технологических циклов:
К публикации прилагается блок-схема технологии производства экстракта дрожжей.
Процесс начинается с выращивания хлебопекарных или пивных дрожжей. Именно они являются основой для дальнейшей экстракции и получения требуемого продукта. Качество выращенных дрожжей является определяющим фактором для обеспечения необходимых характеристик конечного продукта.
Дрожжи – это родовое название для целого ряда естественно растущих одноклеточных грибков, отдельные виды которых тщательно отбираются для использования в промышленных целях ввиду их особых свойств. Дрожжи являются неотъемлемой составляющей в пищевой промышленности.
Для выращивания дрожжей требуются:
В зависимости от местных условий смесь гидролизатов с мелассой представляет собой наиболее эффективную низкобюджетную питательную среду. Дополнительно в процессе приготовления питательной среды проводится её оптимизация путем добавки микроэлементов и витаминных присадок.
Мы не будем подробно останавливаться на описании процесса выращивания хлебопекарных дрожжей. Это отдельная большая тема. В приложении к публикации находится блок-схема, которая даст представление о технологическом процессе стадии производства пекарных дрожжей.
Дрожжи выращиваются в несколько этапов путем добавления питательной среды. На заключительном этапе дрожжи концентрируют и промывают в центрифугах для удаления сахарных остатков. В результате получается суспензия – густая кремообразная масса дрожжей.
На второй стадии производства экстракта дрожжей полученная дрожжевая суспензия подогревается в больших резервуарах до 45-55°С (при температуре около 40°С дрожжи перестают расти). Ферменты, присутствующие в дрожжах, разрушают содержащиеся в них белки на более мелкие компоненты и обеспечивают проницаемость стенок дрожжевых клеток – этот процесс называется автолизом (автолиз, аутолиз — саморастворение живых клеток и тканей под действием их собственных гидролитических ферментов, разрушающих структурные молекулы). Образуемые в результате автолиза мелкие компоненты дрожжевой клетки смешиваются в баке с водным раствором. Процесс автолиза может контролироваться различными факторами. Например, время пребывания дрожжей в резервуарах или температура играют решающую роль и значительно влияют на последующие вкусовые качества соответствующего дрожжевого экстракта. Результатом автолиза является жидкость, которая по вкусу и содержанию аминокислот имеет профиль очень похожий на мясной бульон.
Наконец, чтобы получить дрожжевой экстракт, эту жидкость нужно центрифугировать, то есть подвергнуть обработке в центрифуге, чтобы удалить оставшиеся стенки дрожжевых клеток. Ценные белки, витамины и минералы из дрожжевой клетки сохраняются в экстракте. Проще говоря, дрожжевой экстракт является естественным компонентом дрожжевой клетки без окружающей клеточной стенки. Далее экстракт дрожжей концентрируют осторожным выпариванием в условиях вакуума при температуре около 60°С. Этот процесс проводят путем введения жидкости в так называемую распылительную колонну, где осуществляется высушивание с помощью горячего воздуха. Вода при этом испаряется, а твердый высушенный экстракт падает и накапливается на дне башни.
В результате процесса мы можем получить:
Продукт выпускается в основном в виде порошка, который упаковывается для реализации в мешки или в виде пасты с упаковкой в емкости.
При производстве экстракта дрожжей вырабатываются также вторичные продукты — глюкан и маннан (компоненты стенок дрожжевых клеток), которые используются как добавки к животному корму.
Основные инвестиционные показатели
Обращаем внимание, что указанные в статье цифры даны только для общего представления, поскольку в каждом проекте есть свои особенности, которые необходимо учитывать. Поэтому любой проект мы рекомендуем начинать с концептуального проектирования, в процессе которого разрабатываются основные положения планируемого предприятия. Они послужат прекрасной основой для принятия инвестиционного решения, могут быть использованы для получения административных согласований и работы с финансовыми институтами.
В нашей следующей публикации мы подробно расскажем о концептуальном проекте – его назначении, структуре и содержании. Представим также алгоритм реализации проектов глубокой переработки зерна и поразмышляем об управлении такими проектами.
Малицкий Александр, CEO в компании Integraferm EU (Австрия).
Специалист по управлению проектами. Имеет десятки реализованных проектов в сферах строительства и реконструкции заводов, создания совместных производств, АСУ ТП в области энергетики, внедрения ERP систем, Social Media Marketing. В 2015 — 2017 годах прошел в европейских компаниях переподготовку по маркетингу и продажам, организации производства, биотехнологиям и процессам глубокой переработки зерна. С 2018 года активно продвигает в Украине проекты глубокой переработки зерновых.
Дрожжевые экстракты в формировании вкуса мясных продуктов
Во всем мире растет спрос на продукты с «чистой этикеткой», в состав которых входят только натуральные ингредиенты.
Между тем европейские специалисты считают, что для человека, который на протяжении трех лет питался продуктами с добавлением глутамата натрия, пища будет безвкусной. Ведь вкус колбас, произведенных по идентичным рецептурам с глутаматом натрия и без него, разнится достаточно существенно. В качестве альтернативы усилителям вкуса и аромата мясопродуктов синтетического происхождения в мировой практике используются натуральные усилители вкуса — дрожжевые экстракты.
В мясной и пищеконцентратной промышленности широкое применение получили усилители вкуса: глутамат натрия, нуклеотиды, гидролизованные растительные белки и дрожжевые экстракты. Эти усилители вкуса сенсибилизируют вкусовые рецепторы и являются естественными компонентами пищи, играя важную роль во вкусовом восприятии.
Усилители вкуса и аромата добавляются к продуктам переработки мяса в целях:
• восстановления вкуса и аромата, утраченных в процессе переработки и/или хранения (продукты из размороженного мяса);
• смягчения нежелательных составляющих вкуса и аромата.
Свежее мясо имеет ярко выраженные вкус и аромат. Это объясняется высоким содержанием в нем нуклеотидов — веществ, усиливающих вкусовое восприятие путем стимулирования окончаний вкусовых нервов. Содержание природных нуклеотидов в пищевых продуктах достигает нескольких сотен миллиграммов и даже граммов на килограмм. В процессе хранения и промышленной переработки количество нуклеотидов в мясе уменьшается, что сопровождается ослаблением вкуса и аромата. Поэтому возникает необходимость добавления этих веществ искусственным путем. Этот прием веками применялся в странах Дальнего Востока, и только в 1908 году было обнаружено, что компонент, используемый в Японии в качестве интенсификатора вкуса супов, соусов и других продуктов, представляет собой соль глутаминовой кислоты — L-моноглутамат (глутаминат) натрия Е621. Промышленное производство этого продукта началось в 1909 году.
В настоящее время глутамат натрия применяется при производстве мясных изделий в России и Беларуси. Исключение здесь составляют мясные продукты для детского питания, в которых не допускается использование глутаматов. Однако в последнее время все чаще стал подниматься вопрос о запрете на использование этого компонента и в других изделиях. Глутамат натрия наряду с солью объявлен на Западе врагом здорового питания.
В связи с этим приобретает популярность в качестве усилителей вкуса и аромата смесь нуклеотидов натрия инозината Е631 и гуанилата Е627. Для усиления вкуса и аромата можно применять смеси глутамата натрия, инозината натрия и гуанилата натрия. В таких смесях проявляется достаточно сильный синергический эффект. К усилителям вкуса, схожим по структуре с нуклеотидами, относятся также аминокислоты: лизин гидрохлорид Е642, L-лейцин Е641, глицин Е640 и другие, но они находят ограниченное применение.
Более перспективные сегодня для мясопереработки — ингредиенты на основе аминокислот и пептидов — дрожжевые экстракты, не считающиеся пищевыми добавками. Главной причиной, которая толкает производителей делать выбор в пользу дрожжевых экстрактов, является стремление соответствовать современным запросам потребителей, чьи пристрастия сместились в область потребления вкусной и здоровой пищи.
Применение в мясопереработке дрожжевых экстрактов по сравнению с глутаматом натрия имеет целый ряд очевидных преимуществ. Во-первых, использование дрожжевого экстракта не требует указания на упаковке индекса Е. Во-вторых, продукт натурален, не содержит ни ГМО, ни рекомбинантной ДНК и, что немаловажно, естественен для потребляемой человеком пищи, так как дрожжевой грибок применяли для выпечки хлеба уже 6000 лет назад. В-третьих, дрожжевой экстракт обладает различными вкусовыми оттенками и содержит биологически активные вещества: аминокислоты, пептиды, витамины и минералы. И, наконец, при применении в малых дозах отличается более мощным вкусовым эффектом, усиливает вкусы приправ и соленый вкус, делая пищу с низким содержанием соли столь же вкусной, как и пищу с обычным количеством соли.
Дрожжевые экстракты в технологии производства пищевых продуктов широко применяются в развитых странах Европы, Америки, в Японии, а их доля на рынке приправ достигает 35 %. Если взять в качестве примера Японию, помимо производимого внутри страны дрожжевого экстракта, этот компонент в больших количествах ввозится из-за границы, а его потребление увеличивается из года в год.
Дрожжевые экстракты — водорастворимая фракция свободных аминокислот и пептидов, полученная из первично выращенных дрожжей. Они отличаются высоким содержанием аминокислот, пептидов и полипептидов, что позволяет обогащать вкус, увеличивать его интенсивность. Кроме того, дрожжевой экстракт выступает ценным источником белка, витаминов и других биологически активных соединений. Содержит все незаменимые и заменимые аминокислоты, некоторые микроэлементы, большое количество витаминов группы В.
Получение дрожжевых автолизатов и экстрактов — результат 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. Дрожжевые экстракты содержат 3–5 % усилителей вкуса и аромата. Этого количества достаточно, чтобы экстракты оказывали заметное влияние на вкус и аромат пищевого продукта. При этом они 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 предлагают экстракты, придающие продуктам вкус насыщенного мясного бульона.
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.
Дрожжевые экстракты полностью растворяются в воде с образованием прозрачных растворов. Экстракты можно вносить в продукт в любом виде (сухом, пастообразном или растворенном) на той же стадии, что и глутамат натрия. Дозировки экстрактов в продукте зависят от его вида и применяемой технологии.
Предприятию, которое планирует запустить у себя на производстве подобную линейку продукции, прежде всего, необходимо обозначить ассортимент продуктов с использованием дрожжевого экстракта. Определиться с дозировкой дрожжевого экстракта в различных мясных продуктах. Разработать технические условия, рецептуры, технологическую инструкцию на производство мясных продуктов с использованием дрожжевого экстракта.
Дрожжевые экстракты могут использоваться при производстве колбасных изделий, полуфабрикатов, паштетов, а также диетических продуктов с низким содержанием соли и продуктов детского питания. В настоящее время технология производства мясных продуктов освоена в ОАО «Ошмянский мясокомбинат».
С. ГОРДЫНЕЦ, кандидат сельскохозяйственных наук РУП «Институт мясо-молочной промышленности»
Дрожжевые экстракты — это то же самое, что и дрожжи?
Нет. С дрожжами этот ингредиент объединяет только корень в названии. Его состав и предназначение совершенно не связаны с процессом брожения, который вызывают привычные дрожжи.
Дрожжевые экстраты получают с помощью переработки хлебопекарных или пивных дрожжей. Однако после разрушения клеток дрожжевой биомассы под действием собственных ферментов при температуре 35-40 градусов состав вещества меняется. А после этого еще и отбирают нужную фракцию (к примеру, клеточные стенки) и пастеризуют. Некоторые дрожжевые экстраты высушивают, другие оставляют в жидкой форме.
В результате в состав таких экстрактов попадают в первую очередь «кирпичики» белков — определенные аминокислоты. Они усиливают вкус и аромат конечного продукта. То есть дрожжевые экстракты — это исключительно вкусовая добавка. В некоторые из них добавляют соль, специи, ароматизаторы, растительные экстракты, чтобы сформировать нужный вкус. Большинство компаний-производителей выпускают серии дрожжевых экстрактов с различными вкусовыми профилями.
С помощью дрожжевых экстрактов легко получить продукт с определенным, насыщенным вкусом, замаскировать нежелательный привкус, улучшить органолептику продукта. В пищевой промышленности их используют очень широко для производства супов, соусов, приправ и вкусовых добавок, снеков, продуктов быстрого приготовления.
В веганских продуктах дрожжевые экстракты чаще всего отвечают за характерный вкус «умами». Именно благодаря им заменители молочных продуктов становятся очень похожими на традиционные.
Самое важное о дрожжевых экстрактах:
Не содержат ингредиентов животного происхождения, производство не требует контакта с животными продуктами.
Не вызывают брожения, но усиливают вкус готового продукта.