Способ производства молокосвертывающего ферментного препарата

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в производстве ферментных препаратов. Способ предусматривает подготовку исходного сырья. Подготовленное сырье гомогенизируют и экстрагируют. В полученный экстракт вносят сульфат аммония из расчета 0,055-0,110 кг/л экстракта. Полученную смесь отстаивают до разделения этой смеси на жидкую фазу и осадок. Из полученной жидкой фазы выделяют молокосвертывающий фермент путем пропускания жидкой фазы смеси через колонку с гидрофобным сорбентом с последующим удалением примесей промыванием колонки, десорбированием молокосвертывающего фермента и сушкой с получением целевого продукта. Изобретение позволяет повысить чистоту получаемого ферментного препарата и снизить его потери.

 

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 производства молокосвертывающего ферментного препарата, включающий подготовку, гомогенизацию и экстракцию исходного сырья, внесение в экстракт сульфата аммония, отстаивание полученной смеси до разделения ее на жидкую фазу и осадок с последующим выделением молокосвертывающего фермента (см. книгу М.Теплы, Я.Машек, Я.Гавлова «Молокосвертывающие ферменты животного и микробного происхождения». М.: Пищевая промышленность, 1980, стр.92).

Известный способ позволяет получать молокосвертывающий ферментный препарат удовлетворительного качества, но только в жидкой форме, что затрудняет его хранение и транспортировку.

Известен также способ производства молокосвертывающего ферментного препарата, предусматривающий подготовку, гомогенизацию и экстракцию исходного сырья, внесение в полученный экстракт сульфата аммония, отстаивание полученной смеси до разделения ее на жидкую фазу и осадок, выделение молокосвертывающего фермента, его сушку и последующую обработку (см. книгу М.Теплы, Я.Машек, Я.Гавлова «Молокосвертывающие ферменты животного и микробного происхождения». М.: Пищевая промышленность, 1980, стр.135-136).

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

Согласно прототипу способ производства молокосвертывающего ферментного препарата предусматривает сушку полученного продукта, что делает его более удобным при хранении и транспортировке.

Вместе с тем в данном способе молокосвертывающий фермент выделяют из экстракта путем перевода в осадок внесением в экстракт сульфата аммония из расчета 0,5 кг/л экстракта. При этом кроме молокосвертывающего фермента в осадок попадает значительное количество примесей, в том числе балластные белки, которые загрязняют конечный продукт. Отделить молокосвертывающий фермент от примесей из осадка практически невозможно.

Кроме того, соль (сульфат аммония) никогда не осаждает молокосвертывающий фермент полностью, а только снижает его растворимость. Это приводит к существенным потерям молокосвертывающего фермента в условиях промышленного производства, поскольку часть его остается в жидкой фазе и вместе с ней удаляется в отход (утилизируется).

Техническим результатом настоящего изобретения является создание такого способа производства молокосвертывающего ферментного препарата, который позволил бы повысить его чистоту и снизить его потери в условиях промышленного производства.

Технический результат достигается тем, что в способе производства молокосвертывающего ферментного препарата, предусматривающем подготовку, гомогенизацию и экстракцию исходного сырья, внесение в полученный экстракт сульфата аммония, отстаивание полученной смеси до разделения ее на жидкую фазу и осадок, выделение молокосвертывающего фермента, его сушку и последующую обработку, согласно изобретению сульфат аммония вносят в экстракт из расчета 0,055-0,110 кг/л экстракта, а выделение молокосвертывающего фермента осуществляют путем пропускания жидкой фазы смеси через колонку с гидрофобным сорбентом с последующим удалением примесей промыванием колонки и десорбированием молокосвертывающего фермента.

Внесение в экстракт сульфата аммония из расчета 0,055 - 0,110 кг/л экстракта дает возможность в процессе отстаивания перевести в осадок практически все механические примеси и большую часть высокомолекулярных (балластных) белков и оставить в жидкой фазе экстракта практически весь молокосвертывающий фермент.

Выделение молокосвертывающего фермента путем пропускания жидкой фазы смеси через колонку с гидрофобным сорбентом с последующим удалением примесей промыванием колонки и десорбированием молокосвертывающего фермента позволяет практически устранить его потери и получить фермент с высокой степенью чистоты.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходное сырье - замороженные сычуги телят, ягнят или козлят - гомогенизируют и экстрагируют подкисленным водным раствором. Для этого их размораживают, промывают проточной холодной водой и измельчают на мясорубке. Полученный фарш заливают 2-4 объемами дистиллированной воды и перемешивают в течение 30-60 мин. В полученную смесь вносят 2,0 М соляную кислоту до pH 2,0-2,5, перемешивают в течение 30-60 мин, контролируют pH и оставляют на 12 часов для экстрагирования молокосвертывающего фермента. Процесс экстракции на первой стадии ведут при температуре 18-22°С.

Затем в полученный экстракт вносят сульфат аммония из расчета 0,055-0,110 кг/л экстракта и полученную смесь отстаивают в течение 12-14 часов при температуре 18-22°С.

В процессе отстаивания полученной смеси механические примеси и высокомолекулярные (балластные) белки, обладающие большей молекулярной массой, выпадают в осадок. Молокосвертывающий фермент, обладающий значительно меньшей молекулярной массой, при указанном количестве сульфата аммония в растворе не осаждается, а остается в жидкой фазе экстракта.

Внесение в экстракт сульфата аммония менее чем 0, 055 кг/л экстракта не приводит к полному осаждению балластных белков, а более чем 0,110 кг/л экстракта - к выпадению в осадок части молокосвертывающего фермента и его потере.

После разделения смеси на жидкую фазу и осадок осадок одним из известных способов (фильтрация, центрифугирование) удаляют (утилизируют), а из жидкой фазы выделяют молокосвертывающий фермент. Для этого жидкую фазу пропускают через колонку с гидрофобным сорбентом. В качестве последнего используют хроматографические носители на основе гидрофильной (агарозной) матрицы с присоединенными к ней гидрофобными фенил-, октил-, гексил-, бутил-, аминогексил-группами, например Butyl Sepharose, Octyl Sepharose, Phenyl Sepharose.

После прохождения жидкой фазы колонку промывают для удаления примесей понижающимся (линейным или ступенчатым) градиентом нейтральной соли. Например, используются ступенчатые понижающиеся градиенты растворов нейтральной соли с концентрацией 0,11→0,055→0,0275→0,01375 кг/л, или линейный понижающийся градиент с концентрацией нейтральной соли от 0,11 до 0,01375 кг/л.

Связанный с колонкой молокосвертывающий фермент десорбируют понижающимся линейным градиентом концентрации нейтральной соли, например, от 0,01 до 0,00 кг/л, или дистиллированной водой.

Далее десорбированный молокосвертывающий фермент сушат и проводят дальнейшую обработку до стадии товарной продукции (молокосвертывающего ферментного препарата).

Чистоту полученного молокосвертывающего фермента определяют по удельной молокосвертывающей активности - соотношению между молокосвертывающей активностью (МА), выражаемой в условных единицах, и содержанием общего белка в препарате. Содержание общего белка определяют спектрофотометрически, по поглощению при длине волны 280 нм (А₂₈₀). Чем больше значение МА (усл.ед.) / А₂₈₀ - тем выше чистота молокоовертывающего ферментного препарата (МФП).

Удельная МА МФП по прототипу составляет 140-210 усл.ед. МА/A₂₈₀.

Удельная МА МФП, полученных в соответствии с заявляемым способом, составляет 380-450 усл. ед. МА/A₂₈₀.

Повышение выхода ферментного препарата определяют, высчитывая, сколько условных единиц молокосвертывающей активности (МА) получено при переработке 1 кг сырья.

Средний выход МА в соответствии со способом-прототипом составляет ~4,0×10⁶ усл.ед. МА/кг.

Средний выход МА в соответствии с заявляемым способом составляет 4,8-5,9×10⁶ усл.ед. МА/кг.

Таким образом, предлагаемый способ производства молокосвертывающего ферментного препарата позволяет повысить его чистоту и снизить его потери в условиях промышленного производства.

Способ производства молокосвертывающего ферментного препарата, предусматривающий подготовку, гомогенизацию и экстракцию исходного сырья, внесение в полученный экстракт сульфата аммония, отстаивание полученной смеси до разделения ее на жидкую фазу и осадок, выделение молокосвертывающего фермента, его сушку и последующую обработку, отличающийся тем, что сульфат аммония вносят в экстракт из расчета 0,055-0,110 кг/л экстракта, а выделение молокосвертывающего фермента осуществляют путем пропускания жидкой фазы смеси через колонку с гидрофобным сорбентом с последующим удалением примесей промыванием колонки и десорбированием молокосвертывающего фермента.