СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКОСВЕРТЫВАЮЩЕГО ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА Российский патент 2012 года по МПК C12N9/64 

Изобретение относится к способам производства ферментных препаратов, главным образом из сырья животного происхождения, и может быть использовано на предприятиях по переработке животного сырья, например для приготовления применяемых в сыроделии молокосвертывающих ферментных препаратов.

Известен способ получения молокосвертывающего ферментного препарата (говяжьего пепсина), предусматривающий подготовку исходного сырья, его гомогенизацию, внесение экстрагента и экстракцию сырья с последующим осаждением фермента (см. Технологическая инструкция по производству пепсина пищевого говяжьего к ТУ 9219-560-00419779-2000, - 2001. - С.1-7, ОАО "Московский завод сычужного фермента"). При осуществлении данного способа в качестве экстрагента используют водный раствор HCl. Продукт получают удовлетворительного качества, однако даже при двойной экстракции водным раствором HCl развивается процесс автолиза (самопереваривания) ткани сычугов и образуется большое количество слизи, что приводит к существенным потерям фермента в условиях промышленного производства, поскольку при фильтрации часть его остается в проэкстрагированной слизистой массе и вместе с нею утилизируется.

Известен также способ производства молокосвертывающего ферментного препарата, предусматривающий подготовку исходного сырья, его гомогенизацию, внесение в гомогенизированное сырье экстрагента, экстракцию, отстаивание полученной смеси до разделения ее на жидкую фазу и осадок, выделение молокосвертывающего фермента и его последующую обработку (см. патент РФ №2392320, МПК⁷ C12N 9/00, заявлено 04.05.2008, опубликовано 20.06.2010).

Это техническое решение является наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков (прототип).

Согласно прототипу в проэкстрагированную массу вносят сульфат аммония. Это позволяет разделить ее на жидкую фазу с основной частью фермента и осадок, с последующим выделением фермента. Однако при осуществлении такого способа время получения готового экстракта остается значительным (должны быть последовательно выполнены сначала экстракция, потом внесение соли и отстаивание смеси). Кроме того, на этапе экстракции, до внесения сульфата аммония, уже произошел процесс автолиза и образовалась слизь, которая связала часть экстрагента с содержащимся в нем ферментом и перевела его в потери. По этой же причине утрачивается эффект увеличения удельной молокосвертывающей активности от внесения в экстрагент сульфата аммония и увеличивается время последующей фильтрации.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание такого способа производства молокосвертывающего ферментного препарата, который позволил бы сократить время его получения в условиях промышленного производства, повысить его удельную молокосвертывающую активность и чистоту, а также снизить его потери.

Технический результат достигается тем, что в способе производства молокосвертывающего ферментного препарата, предусматривающем подготовку исходного сырья, его гомогенизацию, внесение в гомогенизированное сырье экстрагента, экстракцию, отстаивание полученной смеси до разделения ее на жидкую фазу и осадок, выделение молокосвертывающего фермента и его последующую обработку, согласно изобретению перед внесением экстрагента в гомогенизированное сырье в экстрагент вносят сульфат аммония в количестве 7,5-10%.

Внесение сульфата аммония в экстрагент в количестве 7,5-10% перед внесением экстрагента в гомогенизированное сырье приводит к тому, что процесс экстракции протекает одновременно с процессом флоккуляции (в данном случае - выпадение в осадок в виде плотных комочков) слизи без перевода части экстрагента с содержащимся в нем ферментом в отход, что увеличивает удельную молокосвертывающую активность экстракта, позволяет более эффективно отделять ферментсодержащий экстракт при последующей фильтрации (при этом время экстракции и фильтрации сокращается), объем фильтрата увеличивается, а потери фермента сводятся к минимуму.

Способ осуществляют следующим образом.

Подготовленное известным способом исходное сырье, например, слизистые оболочки желудков млекопитающих, например КРС, известным способом гомогенизируют. Затем в гомогенизированное сырье вносят экстрагент (подкисленный соляной кислотой до pH=2,0-2,5 водный раствор), в который предварительно, перед внесением его в гомогенизированное сырье, вносят 7,5-10% сульфата аммония. Под воздействием экстрагента с сульфатом аммония, образующаяся в ходе процесса слизь (продукт автолиза - самопереваривания ткани сычугов), флоккулирует (выпадает в осадок в виде плотных комочков), а механические примеси и высокомолекулярные балластные белки, выпадают в осадок. При указанном количестве сульфата аммония, фермент не осаждается, а остается в жидкой фазе.

Внесение в экстрагент сульфата аммония в концентрации менее 7,5% не приводит к полному осаждению слизи, механических примесей и балластных белков, а при концентрации соли более чем 10% приводит к выпадению в осадок части фермента и его потере.

После завершения экстракции смесь разделяют на экстракт и осадок, одним из известных способов (фильтрация, центрифугирование). Ферментсодержащий экстракт концентрируют методом ультрафильтрации до требуемого значения молокосвертывающей активности и проводят дальнейшую обработку до стадии товарной продукции (молокосвертывающего ферментного препарата). Осадок удаляется в отход.

Примеры реализации способа производства молокосвертывающего ферментного препарата.

Пример 1. Готовили гомогенизированное сырье из слизистых оболочек желудков млекопитающих. Параллельно с этим готовили экстрагент (подкисленный соляной кислотой до pH=2,0-2,5 водный раствор). Затем экстрагент вносили в подготовленное сырье при соотношении сырье:экстрагент = 1:5) (контрольный образец по прототипу).

По известным методикам смесь перемешивали, экстрагировали и определяли в полученных экстракционных смесях удельную молокосвертывающую активность, объем полученного экстракта, суммарный выход молокосвертывающей активности, оптическую плотность при длине волны 280 нм и относительную чистоту.

Пример 2. Готовили гомогенизированное сырье из слизистых оболочек желудков млекопитающих. Параллельно с этим готовили экстрагент (подкисленный соляной кислотой до pH=2,0-2,5 водный раствор). Перед внесением экстрагента в гомогенизированное сырье в экстрагент добавили 5% сульфата аммония (меньше заявляемых пределов). Затем экстрагент с добавленным сульфатом аммония вносили в подготовленное сырье.

По известным методикам смесь перемешивали, экстрагировали и определяли в полученных экстракционных смесях характеристики по примеру 1.

Пример 3. Готовили гомогенизированное сырье из слизистых оболочек желудков млекопитающих. Параллельно с этим готовили экстрагент (подкисленный соляной кислотой до pH=2,0-2,5 водный раствор). Перед внесением экстрагента в гомогенизированное сырье в экстрагент добавили 7,5% сульфата аммония (нижняя граница заявляемых пределов). Затем экстрагент с добавленным сульфатом аммония вносили в подготовленное сырье.

По известным методикам смесь перемешивали, экстрагировали и определяли в полученных экстракционных смесях характеристики по примеру 1.

Пример 4. Готовили гомогенизированное сырье из слизистых оболочек желудков млекопитающих. Параллельно с этим готовили экстрагент (подкисленный соляной кислотой до pH=2,0-2,5 водный раствор). Перед внесением экстрагента в гомогенизированное сырье в экстрагент добавили 10% сульфата аммония (верхняя граница заявляемых пределов). Затем экстрагент с добавленным сульфатом аммония вносили в подготовленное сырье.

По известным методикам смесь перемешивали, экстрагировали и определяли в полученных экстракционных смесях характеристики по примеру 1.

Пример 5. Готовили гомогенизированное сырье из слизистых оболочек желудков млекопитающих. Параллельно с этим готовили экстрагент (подкисленный соляной кислотой до pH=2,0-2,5 водный раствор). Перед внесением экстрагента в гомогенизированное сырье в экстрагент добавили 12,5% сульфата аммония (превышение верхней границы заявляемых пределов). Затем экстрагент с добавленным сульфатом аммония вносили в подготовленное сырье.

По известным методикам смесь перемешивали, экстрагировали и определяли в полученных экстракционных смесях характеристики по примеру 1.

Результаты по примерам 1-5 представлены в Таблице.

Таблица № примера и содержание (%) сульфата аммония в экстрагенте. Удельная молокосвертываю
щая активность (усл. ед./мл) экстракционных смесей Объем полученного экстракта (мл) Оптическая плотность при длине волны 280 нм (D280) Относительная чистота, усл.ед./D280 (% по сравнению с контролем) Суммарный выход молокосвертывающей активности, усл.ед. (% выхода по сравнению с контролем) №1 (0%) (контроль) 2112 1350 19,7 107,2 (100%) 2851200 (100%) №2 (5%) 2206 1480 17,1 129,0 (120%) 3264880 (115%) №3 (7,5%) 2416 1670 16,0 151,0 (141%) 4034720 (142%) №4 (10%) 2538 1750 14,3 177,5 (166%) 4441500 (156%) №5 (12,5%) 2079 1760 12,9 161,2 (150%) 3659040 (128%)

Результаты, представленные в Таблице, свидетельствуют о том, что внесение в экстрагент сульфата аммония в пределах 7,5%-10% позволяет получить экстракционную смесь с наибольшей удельной молокосвертывающей активностью; эффективно отделять экстракт и повысить суммарный выход фермента, по сравнению с контролем, на 42% и 56% соответственно, а также повысить чистоту фермента, по сравнению с контролем, на 41% и 66%, соответственно.

Таким образом, предлагаемый способ производства молокосвертывающего ферментного препарата позволяет сократить время на его получение, повысить его удельную молокосвертывающую активность и чистоту, а также снизить его потери в условиях промышленного производства.

Проводят подготовку исходного сырья, его гомогенизацию, внесение экстрагента, который представляет собой подкисленный соляной кислотой до pH 1.5-2,0 водный раствор с добавлением 7,5-10,0% сульфата аммония и экстракцию. Отстаивают полученную смесь до разделения ее на жидкую фазу и осадок. Осуществляют выделение молокосвертывающего фермента и его последующую обработку. Изобретение позволяет сократить время получения ферментного препарата, повысить его удельную молокосвертывающую активность и чистоту, а также снизить его потери в условиях промышленного производства. 1 табл., 5 пр.

Способ производства молокосвертывающего ферментного препарата, предусматривающий подготовку исходного сырья, его гомогенизацию, внесение в гомогенизированное сырье экстрагента, экстракцию, отстаивание полученной смеси до разделения ее на жидкую фазу и осадок, выделение молокосвертывающего фермента и его последующую обработку, отличающийся тем, что перед внесением экстрагента в гомогенизированное сырье в экстрагент вносят сульфат аммония в количестве 7,5-10%.