Способ получения белковой основы для производства селективной питательной среды с маннитом, желчью и полимиксином для выявления бактерий родов Proteus, Morganella, Providencia Российский патент 2023 года по МПК C12N1/20 C12Q1/10 C12Q1/04 

Изобретение относится к биотехнологии, конкретно, к способу ферментативной переработки муки кормовой из рыбы и получению питательной основы с заданными параметрами, и может быть использовано в составе селективной питательной среды, предназначенной для выявления и дифференциации бактерий родов Proteus, Morganella, Providencia при санитарно-бактериологических исследованиях.

Мука кормовая из рыбы ГОСТ 2116-2000 - это один из ценнейших источников полноценного белка, жирных кислот, витаминов A, D и группы В, кальция, магния, фосфора, йода и селена. Она в среднем содержит: сырого протеина - 60-75%, жира - 6-14%, влаги - 4-12% и золы - 14-19% и отличается от другого белкового сырья более высоким содержанием кальция - до 13% и фосфора - до 5,5%. Вместе с тем аминокислотный состав белка рыбной муки достаточно постоянен и характеризуется высоким содержанием глутаминовой (12,7-14,6%) и аспарагиновой (9,1-11,0%) кислот, а также глицина (6,7-7,2%), аланина (6,3-6,5%), лейцина (7,2-8,3%) и лизина, (7,3-7,5%); содержание других аминокислот составляет 3-5%. Рыбная мука содержит и определенное количество витаминов: пантотеновая кислота - до 3 мг%; рибофлавин - до 0,8 мг%; тиамин - до 13 мг%; холин - до 440 мг%. Таким образом, она является полноценным сырьем для получения белковых гидролизатов

В настоящее время широко используется панкреатический гидролизат рыбной муки (ПГРМ) в качестве белковой основы при производстве питательных сред для клинической и санитарной микробиологии. ПГРМ получают путем гидролиза кормовой рыбной муки с применением поджелудочной железы и последующим осаждением высокомолекулярных белковых молекул в кислой и щелочной зонах рН. При этих операциях удаляются высокомолекулярные белки.

В соответствии с промышленным регламентом муку кормовую из рыбы загружают в реактор, добавляют воду питьевую и нагревают гидролизуемую смесь до температуры (49±1)°С, корректируют величину рН до значения 8,0±0,2 раствором едкого натра с массовой долей 40%, затем при работающей мешалке вносят измельченную поджелудочную железу. Процесс гидролиза составляет 6 ч, в течение которого корректируют рН гидролизуемой смеси до значения 8,0±0,2.

Прогидролизованную смесь осветляют сначала в кислой зоне, откорректированной концентрированной соляной кислотой до рН (3,9±0,3). Гидролизат нагревают до 100°С и выдерживают в течение 15 мин. Затем охлаждают до температуры 20-40°С и оставляют для отстаивания в течение 12-18 ч. Декантируют надосадочную жидкость, фильтруют через бельтинг. Осветление гидролизата в щелочной среде проводят при рН (8,1±0,1), нагревании до 100°С и выдерживании в течение 15 мин. Гидролизат охлаждают до температуры (90±5)°С. Фильтрацию проводят на фильтр-прессе через бельтинг при помощи сжатого воздуха при давлении 0,5-1,0 атм. В результате получают жидкий опалесцирующий гидролизат светло-коричневого цвета с содержанием аминного азот не менее 0,28%, сухого остатка не менее 8,0%.

Средние значения процентного содержания аминокислот панкреатического гидролизата рыбной муки, определенные на жидкостном хроматографе модель L-8800 фирмы «Hitachi» Япония, представлены в таблице 1.

Таким образом, ПГРМ удовлетворяет требованиям по биологической ценности, доступности, относительной стандартности и к тому же не является пищевым сырьем.

Наиболее близким способом получения белковой основы для производства селективной питательной среды с маннитом, желчью и полимиксином для выявления бактерий родов Proteus, Morganella, Providencia сухой является способ получения сухого панкреатического гидролизата рыбной муки по ТУ 20.59.52-017-78095326-2019

Недостатком способа получения панкреатического гидролизата рыбной муки является:

- высокое содержание кальция и магния в гидролизате (при определении комплексонометрическим методом определения, основанном на получении прочного растворимого комплексного соединения с индикатором - мурексидом содержание кальция 0,65%, магния - 0,32%);

- использование гидролизата в многокомпонентных жидких питательных средах, содержащих фосфаты, приводит к ложноположительной интерпретации результатов исследований, ввиду их диффузного помутнения.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание сухой питательной белковой основы, обеспечивающей прозрачность жидких питательных сред и хороший рост микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae.

Технический результат достигается тем, что предлагается способ получения белковой основы, включающий внесение в реактор требуемого объема гидролизата, полученного по ТУ 20.59.52-017-78095326-2019 с содержанием сухих веществ не менее 8%. Затем в реактор перед этапом высушивания вносят расчетное количество калия фосфорнокислого двузамещенного, (из расчета на каждые 10 г сухого ПГРМ 0,8 г калия фосфорнокислого двузамещенного), смесь нагревают до температуры 100°С, выдерживают при этой температуре в течение 15-20 мин, образовавшийся при кипячении комплекс высокомолекулярных белков и пептидов с катионами кальция и магния, фильтруют на фильтр-прессе через бельтинг при помощи сжатого воздуха при давлении 0,5-1,0 атм, затем гидролизат высушивают на сушильной установке ФМУ-П при следующих параметрах рабочего режима: температура воздуха на входе в сушильную камеру t_BX°С - 124-132; температура воздуха на выходе из сушильной камеры t_ВЫХ°С -102-108.

Отличием предлагаемого способа получения сухого ПГРМ является внесение калия фосфорнокислого двузамещенного (K₂HPO₄) необходимого для осаждения высокомолекулярных белков и пептидов и уменьшения минерализации катионами магния и кальция не менее чем в 2-4 раза соответственно, и используемого в производстве питательных сред с повышенными требованиями к показателю прозрачности.

Технология процесса состоит из нескольких стадий:

1. Жидкий панкреатический гидролизат рыбной муки загружают в реактор.

2. Рассчитывают необходимое количество калия фосфорнокислого двузамещенного (на каждые 10 г сухого ПГРМ необходимо добавить 0,8 г калия фосфорнокислого двузамещенного). Расчет производят по формулам:

С.О. общ - общее содержание сухих веществ, г;

V - объем жидкого гидролизата рыбной муки (500 л);

СО - содержание сухих веществ в ПГРМ в %, определенное методом высушивания до постоянного веса;

10 - коэффициент пересчета,

где X - количество калия фосфорнокислого двузамещенного, г;

С.О. общ - общее содержание сухих веществ, г;

0,8 и 10 коэффициенты пересчета.

3. Расчетное количество калия фосфорнокислого двузамещенного загружают в реактор с ПГРМ. Смесь нагревают до 100°С и выдерживают 15-20 мин.

4. Деминерализованную от катионов кальция и магния питательную основу фильтруют на фильтр-прессе через бельтинг при помощи сжатого воздуха при давлении 0,5-1,0 атм.

5. Высушивание производят на сушильной установке ФМУ-П при следующих параметрах рабочего режима: температура воздуха на входе в сушильную камеру t_ВХ°С -124-132; температура воздуха на выходе из сушильной камеры t_ВЫХ°С - 102-108; потоком восходящего воздуха сухую основу собирают в накопительные емкости и выгружают.

6. Определяют физико-химические показатели ПГРМ K₂HPO₄ для производства селективной питательной среды с маннитом, желчью и полимиксином для выявления бактерий родов Proteus, Morganella, Providencia: внешний вид - однородный, мелкодисперсный порошок светло-желтого цвета; 2%-ный раствор должен быть прозрачным, светло-желтого цвета; рН 6,4-7,4; аминный азот не менее 3,0%; потеря в массе при высушивании, не более 7,0%; хлориды (в пересчете на натрия хлорид) не менее 14%; содержание кальция и магния не более 0,15% соответственно.

Пример 1. Жидкий панкреатический гидролизат рыбной муки, полученный по ТУ20.59.52-017-78095326-2019 с содержанием сухих веществ не менее 8%, объемом 500 л загружают в реактор. Перед этапом сушки вносят расчетное количество калия фосфорнокислого двузамещенного (из расчета на каждые 10 г сухого ПГРМ 0,8 г калия фосфорнокислого двузамещенного) равное 3,2 кг, смесь нагревают до температуры 100°С, выдерживают при этой температуре в течение 15-20 мин, образовавшийся при кипячении комплекс высокомолекулярных белков и пептидов с катионами кальция и магния, фильтруют на фильтр-прессе через бельтинг при помощи сжатого воздуха при давлении 0,5-1,0 атм, затем гидролизат высушивают на сушильной установке ФМУ-П при следующих параметрах рабочего режима: температура воздуха на входе в сушильную камеру t_BX°С - 124-132; температура воздуха на выходе из сушильной камеры t_ВЫХ°С - 102-108.

7. Определяют физико-химические показатели полученной белковой основы: внешний вид - однородный, мелкодисперсный порошок светло-желтого цвета; 2%-ный раствор должен быть прозрачным, светло-желтого цвета; рН 6,4-7,4; аминный азот не менее 3,0%; потеря в массе при высушивании, не более 7,0%; хлориды (в пересчете на натрия хлорид) не менее 14%; содержание кальция и магния не более 0,15% соответственно.

Пример 2.

Жидкий панкреатический гидролизат рыбной муки, полученный по ТУ20.59.52-017-78095326-2019 с содержанием сухих веществ не менее 8%, объемом 300 л загружают в реактор. Перед этапом сушки вносят расчетное количество калия фосфорнокислого двузамещенного (из расчета на каждые 10 г сухого ПГРМ 0,8 г калия фосфорнокислого двузамещенного) равное 1,92 кг, смесь нагревают до температуры 100°С, выдерживают при этой температуре в течение 15-20 мин, образовавшийся при кипячении комплекс высокомолекулярных белков и пептидов с катионами кальция и магния, фильтруют на фильтр-прессе через бельтинг при помощи сжатого воздуха при давлении 0,5-1,0 атм, затем гидролизат высушивают на сушильной установке ФМУ-П при следующих параметрах рабочего режима: температура воздуха на входе в сушильную камеру t_вх°С -124-132; температура воздуха на выходе из сушильной камеры t_вых°С - 102-108.

Физико-химические показатели полученной белковой основы идентичны примеру 1.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить белковую основу с заданными параметрами, которая может быть использована в составе селективной питательной среды, предназначенной для выявления и дифференциации бактерий родов Proteus, Morganella, Providencia при санитарно-бактериологических исследованиях, что позволит усовершенствовать методы микробиологического анализа при диагностике инфекционных заболеваний.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при санитарно-бактериологических исследованиях. Способ получения белковой основы для производства селективной питательной среды с маннитом, желчью и полимиксином для выявления бактерий родов Proteus, Morganella, Providencia характеризуется тем, что в реактор загружается требуемый объем жидкого панкреатического гидролизата рыбной муки и калий фосфорнокислый двузамещенный в количестве на 10 г сухого ПГРМ - 0,8 г калия фосфорнокислого двузамещенного, смесь нагревается до температуры 100°С, выдерживается при этой температуре в течение 15-20 мин, образовавшийся при кипячении комплекс высокомолекулярных белков и пептидов с катионами кальция и магния фильтруют на фильтр-прессе через бельтинг при помощи сжатого воздуха при давлении 0,5-1,0 атм, затем гидролизат высушивают на сушильной установке при следующих параметрах рабочего режима: температура воздуха на входе в сушильную камеру t_вх °С – 124-132; температура воздуха на выходе из сушильной камеры t_вых °С – 102-108. Изобретение обеспечивает прозрачность жидкой питательной среды и хороший рост микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae. 2 пр.

Способ получения белковой основы для производства селективной питательной среды с маннитом, желчью и полимиксином для выявления бактерий родов Proteus, Morganella, Providencia, включающий внесение в реактор требуемого объема панкреатического гидролизата рыбной муки, отличающийся тем, что перед этапом высушивания в жидкий гидролизат вносится на 10 г сухого ПГРМ - 0,8 г калия фосфорнокислого двузамещенного, смесь нагревают до температуры 100°С, выдерживают при этой температуре в течение 15-20 мин, образовавшийся при кипячении комплекс высокомолекулярных белков и пептидов с катионами кальция и магния фильтруют на фильтр-прессе через бельтинг при помощи сжатого воздуха при давлении 0,5-1,0 атм, затем гидролизат высушивают на сушильной установке при следующих параметрах рабочего режима: температура воздуха на входе в сушильную камеру t_вх °С – 124-132; температура воздуха на выходе из сушильной камеры t_вых °С – 102-108.