Способ получения папаина

 

Изобретение относится к технологии получения ферментов. Способ предусматривает извлечение сока из плодов и/или веток непосредственно на дереве, надрезая и/или вскрывая по площади кожный покров на глубину не более 0,02 мм. Сбор сока осуществляют в течение не более 3 мин после вскрытия до образования в емкости слоя толщиной 0,5 - 3 мм. Далее осуществляют сушку в вакуумной сушилке при температуре, не превышающей 90^oС, до получения продукта влажностью 5,3±0,02%. После этого определяют протеолитическую активность продукта, измельчают его и хранят в защищенной от света герметичной емкости при температуре 4-6^oС не более 5 лет. Изобретение позволит упростить способ, снизить затраты на получение продукта и повысить его качество. 3 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии сбора и переработки сока и получения ферментного препарата папаина непосредственно с растущего дынного дерева либо из его плодов, либо древесины.

Известен способ получения обратимо инакгивированного папаина, заключающийся в том, что свежий латекс (сок) плода папайи обрабатывают при кислотности рН, равной 6,5-8,0, тетратионатом в количестве, достаточном для окисления всех сульфгидридных соединений, и сушат, а актвируют непосредственно перед использованием (см. US 3539451, кл. С 12 N 9/50, опубл. 1970).

Известен способ получения папаина, заключающийся в том, что с помощью порошка сердцевины сахарного тростника фильтруют молоко плодов дынного дерева для удаления коллоидных зерен, а с помощью хлористого кальция удаляют экстрагируемую жидкость и производят концентрацию (см. CN 1088614, кл. С 12 N 9/50, опубл. 1994).

Известен способ получения папаина, заключающийся в том, что обрабатывают латекс незрелых плодов папайи путем добавления к нему хлористого натрия, сульфата аммония или натрия без высушивания латекса, далее смесь разжижают путем перемешивания, в процессе которого смесь расслаивается, полученную жидкость удаляют, а обезвоженный осадок помещают в герметичные контейнеры, а для получения папаина концентрат растворяют в воде, удаляют нерастворимый осадок и осаждают сульфатом аммония (см. GB 1078838, кл. С 12 N 9/50, опубл. 1967).

Известен способ получения папаина, заключающийся в том, что измельчают плоды дынного дерева, отжимают посредством пресса сок, добавляют окислительный агент, сепарируют, отделяя коагулятивные части, затем фильтруют с помощью осаждающих агентов, очищают, а затем сушат (см. US 3141832, кл. С 12 N 9/50, опубл. 1964).

Известен способ получения папаина, заключающийся в том, что латекс плодов папайи центрифугируют для удаления загрязнений, предварительно перемешивают для уменьшения вязкости, затем нерастворимую твердую фазу экстрагируют водой, добавляя к жидкой фазе, полученной после центрифугирования, перед последующей обработкой, после чего раствор фильтруют и сушат (см. GB 1250654, кл. C 12 N 9/50, опубл. 1971).

Указанные выше способы содержат операции, заключающиеся в добавлении к латексу папайи дополнительных веществ, обеспечивающих очищение или выделение папаина, и в извлечении примесей, образовавшихся с помощью этих веществ, что делает процесс получения папаина трудоемким и дорогостоящим.

Известен способ получения папаина, заключающийся в том, что плоды незрелого дынного дерева со снятой кожей сушат на солнце или теплом и используют для удаления помутнения в напитках (см. JP 1013995, кл. А 61 К 35/78, опубл. 1989).

Известен способ получения папаина, заключающийся в том, что мякоть плодов дынного дерева, включая наружный их покров, измельчают или тонко нарезают на части, раскладывают и сушат на солнце или горячим воздухом до содержания в ней воды приблизительно до 25% (см. JP 7023777, кл. А 61 К 35/78, опубл. 1995).

Указанные способы не позволяют получить чистый папаин, который может быть использован для лекарственных препаратов и в качестве пищевых добавок, поскольку в полученном виде помимо непосредственно папаина, который получается из латекса (сока) дынного дерева, присутствуют также и высушенная мякоть, наружный покров и другие компоненты Наиболее близким к заявленному является способ аналогичного назначения, в котором сок извлекают из плодов, надсекая их, непосредственно на дереве, под гроздь плодов подвешивая ведро. Сок стекает с течении суток или нескольких часов. Затем сок слоем 1-1,5 см разливают с плоские открытые емкости и сушат в тени в солнечный день. Образовавшиеся тонкие пластины измельчают, это и является препаратом папаин. И.М. Грачева, А.Ю. Кривова. Технология ферментных препаратов. М.: изд-во "Элевар", 2000, стр.179.

Недостатком его является то, что сок добывают только из плодов, в то время как и ветки содержат определенное количество сока, время сбора сока и сушки очень продолжительно, что влияет на качественные характеристики получаемого продукта.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка технологии получения чистого папаина с минимальными затратами, существенным упрощением технологического процесса и получение продукта более высокого качества.

Технический результат заключается в том, что заявленный способ позволяет обеспечить сбор максимального количества латекса (сока) дынного дерева, имеющего плоды папайи, не только из его плодов, но и из веток, в период максимального выделения сока, имеющего оптимальные параметры сочетания текучести и готовности для получения чистого папаина, а также обеспечить упрощение процесса за счет выбора наиболее оптимальных режимов сушки латекса, зависящих от толщины слоя при экспериментально полученных параметрах этого процесса.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе получения папаина, предусматривающем извлечение сока, сбор его, сушку в емкости с плоским дном и измельчение, сок извлекают из плодов и/или веток непосредственно на дереве, надрезая и/или вскрывая по площади кожный покров на глубину не более 0,02 мм, сбор сока осуществляют в течение не более 3 минут после вскрытия до образования в емкости слоя толщиной от 0,5 до 3 мм, сушку осуществляют в вакуумной сушилке при температуре, не превышающей 90^oС, до получения продукта влажностью 5,3 ± 0,02%, после этого определяют протеолитическую активность продукта, измельченный продукт хранят в защищенной от света герметичной емкости при температуре от 4 - 6^oС не более 5 лет.

Кроме этого, в качестве емкости для сбора сока может быть использована чашка Петри.

Кроме этого, сушку производят при температуре от 70 до 90^oС в течение от 3 до 6 часов.

Перед хранением возможно осуществлять измельчение папаина до порошкообразного состояния.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата.

Сущность данного изобретения заключается в следующем.

Плоды или ветки дынного дерева или одновременно его и плоды, и ветки по истечении 60 дней с периода цветения непосредственно на дереве надрезают, т. е. делают надрез, не снимая кожного покрова, или вскрывают (снимают) по площади кожный покров на глубину не более 0,02 мм. Указанные действия, т.е. надрезы и вскрытие кожного покрова, возможны как для плодов, так и для веток. Затем в течение не более 3 минут после вскрытия собирают сок в емкость с плоским дном, например чашку Петри, до образования в ней слоя толщиной от 0,5 до 3 мм. Затем эту емкость помещают в вакуумную сушилку, например SPT-200, и сушат при температуре, не превышающей 90^oС, при высокой степени вакуумирования в течение от 3 до 6 часов до получения продукта влажностью 5,3±0,02%. После этого определяют протеолитическую активность продукта и измельчают его для хранения. Хранение продукта осуществляют в защищенной от света герметичной емкости, при этом хранение осуществляют при температуре от 4-6^oС в течение срока, не превышающего 5 лет. Указанные режимы и условия хранения позволяют обеспечить сохранение свойств продукта в течение указанного времени.

Перед тем как хранить возможно осуществлять измельчение папаина до порошкообразного состояния или осуществлять его гранулирование.

Сбор сока из плодов и веток дерева осуществляют непосредственно с дерева в период по истечении 60 дней с периода цветения, поскольку до этого срока латекс не созрел и при получении папаина из такого сока продукт не обладает достаточной протеолитической активностью, и прекращение периода сбора сока осуществляют до начала изменения цвета кожного покрова плодов, поскольку при созревании плодов, что соответствует изменению цвета их кожного покрова, сок уходит внутрь плода и содержание его у кожного покрова уменьшается, что делает процесс сбора сока непроизводительным.

Оптимальная глубина надреза или вскрытия кожного покрова определена не более 0,02 мм, поскольку с одной стороны эта величина определяется толщиной кожного покрова плода или ветки, а с другой стороны увеличение глубины надреза нарушает структуру плода. Время сбора сока до 3 минут обусловлено следующим: экспериментальным путем получено, что при сборе сока более 3 минут происходит сворачивание сока и потеря его протеолитической активности.

Минимальный предел 0,5 мм для толщины слоя сока, собираемого в емкость, определяется экспериментально из условия текучести сока, а максимальная его величина 3 мм выбрана из условия, определяемого последующей операцией, т.е. сушкой, поскольку при большей толщине слоя сока он не просушивается на всю глубину слоя при выбранных оптимальных режимах сушилки, влияющих на качество получаемого продукта, а также происходит закипание и разбрызгивание сока.

Оптимальные режимы температуры, времени и степени вакуумирования при сушке выбраны из условий экономической выгоды и качества получаемого продукта, поскольку увеличение температуры и степени вакуумирования и, следовательно, сокращение времени воздействия их на сок, снижают качество получаемого продукта, а уменьшение температуры и степени вакуумирования увеличивают время процесса сушки и удорожают процесс.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.

Кожный покров плода дынного дерева непосредственно на дереве надрезают на глубину не более 0,02 мм. Указанные действия производят в период по истечении не ранее чем через 60 дней с периода цветения дынных деревьев и до момента изменения цвета кожного покрова плодов, связанного с созреванием плодов. В течение двух с половиной минут после вскрытия собирают сок в чашку Петри, имеющую плоское дно и обеспечивающую равномерное распределение по толщине слоя сока, до образования в ней слоя толщиной 2,5 мм. Затем емкость помещают в вакуумную сушилку SPT-200. Указанная сушилка позволяет произвести процесс сушки с температурой не превышающей 80^oС, при высокой степени вакуумирования (например 0,2 атм) в течение 5 часов. В результате этого получают папин, имеющий влажность 5,3%. Хранение продукта осуществляют в защищенной от света герметичной емкости, при этом хранение осуществляют при температуре от 4-6^oС в течение срока, не превышающего 5 лет. Указанные режимы и условия хранения позволяют обеспечить сохранение свойства продукта в течение указанного времени.

Подобным образом можно собирать сок и с веток дерева непосредственно на нем, а также одновременно с одного или нескольких плодов и веток Данный пример позволяет показать, что с минимальными затратами возможно получить чистый продукт - папаин, используя при этом полностью собранный сок (латекс) дынного дерева, не срывая плодов и веток. Глубина надреза при сборе сока позволяет использовать надрезанные плоды и ветки повторно для сбора сока в течение всего периода сбора сока, поскольку не нарушает структуру мякоти плода и ветки. При этом после окончания периода сбора сока ветки остаются на дереве, а созревшие плоды можно использовать в дальнейшем, например в пищевой промышленности для получения сока папайи.

Изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства и с применением известных технологий.

Формула изобретения

1. Способ получения папаина, предусматривающий извлечение сока, сбор его и сушку в емкости с плоским дном и измельчение, отличающийся тем, что сок извлекают из плодов и/или веток непосредственно на дереве, надрезая и/или вскрывая по площади кожный покров на глубину не более 0,02 мм, сбор сока осуществляют в течение не более 3 мин после вскрытия до образования в емкости слоя толщиной 0,5 - 3 мм, сушку осуществляют в вакуумной сушилке при температуре, не превышающей 90^oС, до получения продукта влажностью 5,3±0,02%, после этого определяют протеолитическую активность продукта, измельченный продукт хранят в защищенной от света герметичной емкости при температуре 4-6^oС не более 5 лет.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве емкости для сбора сока используют чашку Петри.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что сушку проводят при температуре 70 - 90^oС в течение 3 - 6 часов.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что измельчение продукта осуществляют до порошкообразного состояния.