Источников незаменимых нутриентов

Среди природных биологических объектов наиболее перспективным является использование микроорганизмов, которые в мире живых существ не имеют себе равных по скорости производства белка. В пищевой промышленности микроорганизмы используют в качестве источника белка и витаминов. Наибольшие перспективы для этих целей имеют не нативные культуры, а автолизаты и другие системы, которые получены после плазмолиза, кислотного и ферментативного гидролиза микробных клеток. Полученные системы добавляют в продукты на различных стадиях.

Опыт применения микроорганизмов для пищевых целей свидетельствует о том, что для производства наиболее подходящими являются три основные формы: цельная биомасса, частично очищенная биомасса, подвергнутая автолизу и гидролизу для разрушения клеточных стенок и удаления нежелательных компонентов, белковые изоляты и концентраты.

К одной из наиболее важных проблем развития пищевой индустрии следует отнести проблему получения пищевого белка. В настоящее время мировой дефицит белка по разным оценкам составляет около 10-15 млн. т в год. Особой проблемой является дефицит полноценного белка, отличающегося высокой биологической ценностью. Не менее важной проблемой является профилактика витаминной недостаточности в России и большинстве экономически развитых странах мира. Однако решить проблему белкового и витаминного дефицита за счет интенсификации производства обычных сельскохозяйственных продуктов в настоящее время не представляется возможным.

В современной жизни, особенно в последние десятилетия эта область науки получила бурное развитие, в т.ч. в результате крупномасштабного применения в пищевой промышленности очищенных ферментных препаратов и других пищевых добавок, источником которых являются бактерии, дрожжи, микроскопические грибы. Так, сроки удвоения белковой массы у некоторых представителей животных, растений и микроорганизмов следующие: крупный рогатый скот - 5 лет, свиньи - 4 месяца, цыплята - 1 месяц, высшие растения - 1-4 недели, бактерии и дрожжи - 1-6 часов. Исходя из этого, использование белка одноклеточных в питании человека может быть экономически более выгодно по сравнению с его применением в качестве кормовой добавки.

Наиболее приемлемыми формами белковых продуктов микробного синтеза являются изоляты и концентраты белков. Их химический состав, согласно данным В.Г. Высоцкого, должен отвечать определенным требованиям (табл. 3.9).

Таблица 3.9

Физико-химические показатели

изолятов и концентратов белков

Среди микроорганизмов, используемых в питании человека, дрожжи более других изучены с гигиенической точки зрения. Они применяются с давних времен в народной медицине и лечебном питании как ценный поливитаминный и белковый комплекс. Остаточные пивные дрожжи получают после главного брожения и дображивания. Выход их составляет 0,5 % вырабатываемого пива. Эти дрожжи обладают высокой пищевой ценностью, а организм человека усваивает свыше 90 % всех питательных веществ, содержащихся в них. Стоимость пивных дрожжей, являющихся отходами пивоваренного производства, относительно низкая.

Наличие нормативной документации и фармакопейной статьи (ФС 42-654/72) на производство и применение пивных дрожжей и препаратов на их основе определяет показатели безопасности этого продукта для человека. Питательная ценность остаточных пивных дрожжей определяется, в первую очередь, их богатым витаминным составом. Они превосходят хлебопекарные дрожжи и многие другие природные источники витаминов, а по содержанию витаминов Е-комплекса приравниваются к печени крупного рогатого скота. Всего в составе пивных дрожжей обнаружено 14 витаминов.

Н.И. Лузиной и В.М. Позняковским изучена витаминная ценность пивных дрожжей Sacchar. сarlsbergensis (II расса) в процессе их технологического использования, определяемого числом генераций. Показано, что биомасса остаточных пивных дрожжей является богатым источником витаминов группы В. Содержание тиамина составляет на 100 г сухого вещества биомассы (34,0+1,63) мг, рибофлавина (4,1+0,15) мг, ниацина (56,5+3,89) мг. Согласно имеющейся нормативной документации, сухие пивные дрожжи содержат белка не менее 48%, тиамина - не менее 10 мг в 100 г, рибофлавина - не менее 3 мг в 100 г. Количество нуклеиновых кислот не превышает 5 % от сухого вещества.

Аминокислотный состав остаточных пивных дрожжей характеризуется относительно хорошей сбалансированностью незаменимых аминокислот. При добавлении цистеина он не уступает белкам мяса, а также широко применяемым белковым препаратам молока и сои. Содержание незаменимых аминокислот - А (г/100 г белка) и химический скор - С (% относительной шкалы ФАО/ВОЗ) в различных продуктах приведены в табл. 3.10.

Применение нативных пивных дрожжей в питании человека не обеспечивает ожидаемого физиологического эффекта - необходимо предварительное разрушение их клеточной оболочки для экстракции биологически активных веществ. С этой целью используют автолиз, плазмолиз, кислотный и ферментативный гидролиз. При производстве продуктов подготовленные дрожжи соединяют с основным продуктом, например, мясом при куттеровании.

Согласно многочисленным данным, употребление сухих дрожжей в количестве до 15 г в день в рационе взрослого человека не приводит к каким-либо нарушениям физиологических функций. По мнению исследователей, условно опасный порог потребления дрожжей находится на уровне 10 г дрожжевого белка или около 20 г сухих дрожжей, учитывая, что содержание нуклеиновых кислот в пересчете на общий белок составляет около 20 %. Все это свидетельствует о необходимости разработки специфических методов контроля гигиенической чистоты продуктов, выработанных с использованием микроорганизмов.

Таблица 3.10