Способ получения щелочной протеазы
Изобретение относится к ферментной отрасли микробиологической промышленности, а именно к способам получения щелочной протеазы. Цель изобретения - увеличение активности целевого продукта. Способ предусматривает выделение биомассы из исходной культуральной жидкости. Bacillus subtilis штамм 72, распылительную сушку, гранулирование высушенного продукта с использованием в качестве связующего жидкой фракции ферментной культуры с последующим досушиванием гранулированного продукта до требуемой конечной влажности, Причем гранулирование ведут методом окатки в грануляционной камере, рабочие органы которой покрыты антиадгезионным материалом. В результате использования способа можно автоматизировать и герметизировать процесс, конечный продукт получить повышенной активности, улучшенного товарного вида. 3 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (l9) (l l) (sl)s С 12 N 9/56
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4680877/13 (22) 18.04.89 (46) 30.01.92. Бюл, М 4 (71) Институт технической теплофизики
АН УССР (72) В.В.Михалевич, Б. Н. П роцы шин, fl.В,Гордиенко и О.В.Андроников (53) 577.15.07(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 899646, кл. С 12 N 9/50, 1982.
Препарат ферментный щелочная протеаза ТУ 59.01.003.74-84. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЩЕЛОЧНОЙ
ПРОТЕА36! (57) Изобретение относится к ферментной отрасли микробиологической промышленности, а именно к способам получения щеИзобретение относится к ферментной отрасли микробиологической промышленности, в частности к способу получения щелочной протеаэы, Известен способ получения щелочной протеаэы в котором конечный продукт получают в виде продукта ферментации, Указанный способ рассматривает только часть технологической цепочки получения готовой формы ферментного препарата.
Известен способ получения щелочной протеазы, в котором с целью увеличения активности фермента в процессе культивирования проводят дополнительное регулирование в ферментере. Указанный способ позволяет оптимизировать условия массообмена и увеличить активность фермента при всех стадиях ферментации. Однако в известном способе конечный продукт поллочной протеазы. Цель изобретения — увеличение активности целевого продукта.
Способ предусматривает выделение биомассы из исходной культуральной жидкости.
Bacillus subtiIis штамм 72, распылительную сушку, гранулирование высушенного продукта с использованием в качестве связующего жидкой фракции ферментной культуры с последуюшим досушиванием гранулированного продукта до требуемой конечной влажности. Причем гранулирование ведут методом окатки в грануляционной камере, рабочие органы которой покрыты антиадгеэионным материалом, В результате использования способа можно автоматизировать и герметизировать процесс, конечный продукт получить повышенной активности, улучшенного товарного вида. 3 табл. учают в виде жидкого продукта ферментации.
Наиболее близким к предлагаемому является способ получения ферментного препарата ТУ.59.01,003.74 — 84.
Сущность известного способа заключается в том, что ферментный препарат щелочную нротеазу, полученную при глубинном культивировании Вас,subtilis шт.72 с последующей очисткой, сепарируют, стандартизируют солью Иа2304 для увеличения содержания сухого остатка и сушат в распылительной сушилке типа CP Ц до остаточной влажности 10 7, Введение NazS04 после ферментации перед сушкой осуществляется с целью увеличения сухого остатка с 4 — бф до 8,5 — 11)ь для стабилизации процесса сушки.
1708841
Дополнительное введение NazSOq в
Сухой концентрат осуществляется с целью стандартизации.
Введение в сухой концентрат двуокиси титана перед гранулированием осуществляется для цветности — придания белого цвета. Цветность водного раствора щелочной протеазы не более 3,0 — 6,0 ед. иодной шкалы.
Введение в сухой концентрат перед гранулированием расплавов полиэтчленгликоля (плавов) осуществляется с целью получения из смеси гранул методом экструзии.
Адгезионные свойства ферментного препарата таков „no процесс гранулирования может осуществляться только при введении в состав смеси жидких плавов, Сухой порошок в составе ферментного препарата с активностью 90000 ед/г не менее 61,7 по весу, полиэтиленгликоля не более 27,8 по весу, двуокиси титана 10,5 по весу, после расплавления в реакторе при
60 — 70 С подвергают экструзии, затем полученные гранулы охлаждают на охлаждающемся транспорте и после подготовки стандартизируют, Гранулированный препарат с размером гранул 0,2 — 2,0 vM и влажностью не более
10 имеет протеолитическую активность (n.е.) 50000 - 2500 ед/r.
Для производства синтетических моющих средств должна применяться только гранулированная форма щелочной прот;: азы.
Недостатком данного способа является использование плавов при экструзии, Необходимость непрерывного поддержания плавильных реакторов, несущих материалоприводов, корпусов грануляторов-экструэоров в нагретом состоянии (до
50 — 60 ) вызывает значительную потерю активности и выхода целевого продукта Hэ этой стадии r:роизводства, неудобство в работе, Цель изобретения — увеличение активности целевого продукта. .Согласно предлагаемому способу, включающему выделение биомассы из исходной культуральной жидкости
Вас.зцЬ|ИЬ шт, 72, распылите:"ьную сушку, гранулирование ферментного препарата оедуг методом окатки в грануляционной каь "pe с добавлением жидкого связующего, и, .лечего ведутдосушку в кипящем слоедо требуемой остаточной влажности, при этом внутренняя . поверхность грануляционной камеры и 6е рабочие органы покрыты антиадгезионным материалом. В качес-ве жид5
45 кого связующего используют жидкую фракцию исходной ферментной культуры, Окатку гранул проводят в грануляционной камере, на стенки которой и ротор с рабочими органами нанесено антиадгезионное покрытие, что позволяет вести процесс гранулирования без применения плавов, а значит без воздействия температурных нагрузок и давления на ферментный продукт, что обуславливает повышенный выход активного препарата, удешевляет продукт и упрощает технологический цикл, Исследования показали, что нанесение специального антиадгезионного покрытия на рабочие органы и стенки грануляционной камеры снизили адгезионнь е свойства щелочной протеазы, позволили проводить гранулирование без изменения ее агрегатного состояния. Досушивание влажного гранулированного продукта с 12 — 10 до 8 — 10 в кипящем слое при низких температурах теплоносителя (35 — 50 С) длится 2 — 4 мин. При этом выход продукта повышается до 92 — 95 $.
Пример 1. После глубинного культивирования Вас.subtilis шт, 72, проводят очистку и сепарирование ферментного препарата. Очищенный продукт с сухим остатком 4 — 6 % доводят йа2504 до 8,5 — 11
% и сушат в распылительной сушилке при температуре на входе 135 — 140 С, на выходе 70 — 75 С. Далее проводят стандартизацию ферментного препарата NazSO@ (до
35 ) (крайние композиционные условия).
Смесь ферментного препарата NazS0< и жидкой фракции гранулируют методом окатки v: сушат при 50 С в течение 5 мин.
Полученный продукт с конечной влажностью 4,0 и средней активностью 78633 ед./г имеет выход 100 (после пересчета содержания основного продукта). В табл.1 приведены соотношения компонентов смеси и характеристики продукта получаемого на всех стадиях процесса по примеру 1.
Пример 2. Сухой продукт приготовили как в примере t. При композиции(щелочная протеаза 100 ) с добавлением жидкой фракции смесь гранулируют методом окатки и сушат при 50 С в течение 5 мин, Конечная влажность продукта составила 4,0, средняя активность 95900 ед/г выход при этом составил 92,4 . В табл.2 приведены характеристики продукта, полученного на всех стадиях процесса по примеру 2.
Проведенные исследования по выявлению времени сушки и влажности высушиваемого материала при разных температурах, разных композиционных составах показали, что температура сушки в пределах
40 —. 50 С (выше температуры ферментации) не оказывает существенного влияния на из1708841
Таблица 1
Выхо, Условия технол ческого цикл
Композиция ность, /г к гранулиован. к исходном
1) Исходный проду
2) Влажн ы и гра нул ванный продукт
Щелочная протеаза
65%
+ NazSOq
35%
54 средн. знач.
3) Сухой гранулиро ный продукт
Время сушки 5 мн
Температура с
50 C
78633,3
100
100
4,0 с е н.знач.
Таблица 2
Условия технологического цикла
Выхо, Влажность, КОМПОЗИция
Активность, ед/г
% к исходном к гран.
1) Исходный продукт
2) Влажный гранулированый продукт
103700
95,4
95,4
100
Щелочная протеаза
100%
11,0
9,0
12,0
11,9
101820
97,5
10,9 средн.знач.
3) Сухой гранулированный продукт
Время сушки 5 мин
Температура сушки
50 С
96650
3,9
4,0
94300
4,0
С едн. знач.
4,0
92,4
95900
94,1 менение активности за исследуемое время сушки.
Из табл. 3 видно, что для каждой компо-. зиции время сушки, температуру сушки и влажность готового продукта можно корректировать согласно требованиям технологии.
Формула изобретения
Способ получения щелочной протеазы, предусматривающий выделение биомассы из исходной культуральной жидкости
Bacillus subtills шт. 72, распылительную сушку, гранулирование полученного сухого ферментного препарата в присутствии связующего и досушивание его до требуемой
5, конечной влажности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения активности целевого продукта, гранулирование ведут методом окатки в грануляционной камере, рабочие органы которой покрыты антиадге10 зионным материалом, при этом в качестве связующего используют жидкую фракцию исходной фрементной культуры.
90,8
90,8
85,7
96,0
92,66
1708843
