Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow Пищевая биотехнология продуктов из сырья растительного происхождения

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Характеристика основных отечественных ферментных препаратов

Многие виды отечественных ферментных препаратов имеют названия и индексы, несущие информацию о продуценте фермента, основной активности и способе выделения препарата. Название таких препаратов состоит из двух частей: первая соответствует виду основной активности, вторая — видовому названию продуцента. Например, «Амилосубтилин» — это препарат а-амилазы из культуры В. sub- tilis, «Глюкаваморин» — препарат глюкоамилазы из Asp. awamori, «Целловиридин» — препарат целлюлазы из Т. viride.

Препараты, выделенные из глубинной культуры, имеют в индексе букву «Г» (глубинный), из поверхностной — «П» (поверхностный). Далее следует цифровой индекс, который характеризует степень концентрирования фермента в препарате по отношению к культуральной жидкости или твердофазной культуре. Так, препараты с индексом «ГЗх» должны иметь активность в ед./г в 3 раза выше, чем средняя активность культуральной жидкости в ед./мл. Устанавливается стандартная активность препарата, соответствующая этому соотношению.

Стандартная активность, как правило, не изменяется в течение многих лет. В то же время активность продуцентов изменяется в процессе селекции, совершенствуется технология культивирования. В результате индекс концентрирования снижается по сравнению с исходным. Часто выпускают несколько сортов препарата с одним индексом и разной активностью. Цены на препараты устанавливают пропорционально величине основной активности. Каждая партия ферментного препарата сопровождается сертификатом, где указана активность.

Препараты, содержащие комплекс ферментов, где важно соотношение компонентов комплекса, характеризуются по двум или более видам активности. При этом цена устанавливается в соответствии с основной активностью, обычно являющейся интегральной. Для препаратов целлюлаз — это активность, определяемая по действию на фильтровальную бумагу (так называемая активность АФБ), для пектиназ — общая пектолитическая.

Наряду с препаратами, имеющими буквенно-цифровую индексацию, распространены препараты с тривиальными названиями, в которых отражены: основной вид активности, величина активности, название фирмы и т.д.

Индексом «Гх» обозначается неочищенная культуральная жидкость продуцента фермента. Препараты «Гх» используются преимущественно на месте выработки. Так, в спиртовом производстве применяют культуральную жидкость продуцентов амилолитических и целлюлолитических ферментов, получаемую в ферментных цехах спиртозаводов. При добавлении консервантов препараты «Гх» можно транспортировать на значительные расстояния даже в летний период. В пищевых производствах препараты «Гх» пригодны лишь в технологических процессах, где исключено попадание препарата в готовый продукт, например при производстве спирта, где ферментные препараты удаляются из продукта в процессах отгонки и ректификации.

На рис. 3.4 представлена принципиальная схема получения очищенных ферментных препаратов из культур микроорганизмов.

Препараты с индексом «ГЗх» получают путем распылительной сушки концентрированной культуральной жидкости. Концентрирование проводится методом вакуум-выпаривания при температуре, не вызывающей инактивации ферментов (обычно не выше 30 °С). При необходимости перед упариванием в культуральную жидкость добавляют стабилизаторы и регулируют величину pH, поскольку в процессе концентрирования стабилизирующие компоненты могут переходить в нерастворимое состояние, а pH сдвигается из-за изменения концентрации и соотношения растворенных электролитов.

По окончании концентрирования в концентрат культуральной жидкости вносят соли-наполнители в количестве не менее 100% к массе СВ концентрата, с целью снижения механических потерь при сушке. Сушку проводят при температуре на входе в сушилку до 140 °С, на выходе — до 70 °С. Распыляемый продукт подвергается воздействию высокой температуры в течение долей секунды, но этого достаточно для частичной термоинактивации ферментов. Для снижения величины потерь ферментативной активности в концентрат добавляют агенты, повышающие термостабильность ферментов.

В качестве солинаполнителя обычно используют поваренную соль. Количество соли рассчитывают исходя из активности фермента в культуральной жидкости, стандартной активности препарата и средней величины потери активности по термоинактивации при сушке. Высушенный препарат при необходимости стандартизуют той же солью или иными наполнителями.

Препараты с индексом «ГЗх» являются неочищенными. Они имеют высокую степень микробной обсемененности, порядка 1010 спор или клеток в 1 г. Это ограничивает сферу применения. В пищевой промышленности препараты «ГЗх» используются в тех же технологиях, что и «Гх». В сельском хозяйстве препараты «ГЗх» широко применяются для обработки кормов с целью повышения их усвояемости. В микробиологической промышленности препараты «ГЗх» используют для гидролиза компонентов питательных сред, а также при получении белковых препаратов из биомассы микроорганизмов.

Принципиальная схема получения очищенных ферментных препаратов из культур микроорганизмов

Рис. 3.4. Принципиальная схема получения очищенных ферментных препаратов из культур микроорганизмов

Индекс «ГЗх-Ф» присвоен препаратам, которые получают путем распылительной сушки концентрированного фильтрата культуральной жидкости. Препараты «ГЗх-Ф» являются частично очищенными, так как при фильтрации из культуральной жидкости удаляется биомасса и часть балластных веществ. Активность препаратов «ГЗх-Ф» выше, чем «ГЗх». В пищевой промышленности препараты «ГЗх-Ф» используют наряду с более чистыми — «ПОх».

Индекс «ПОх» имеют препараты, полученные путем осаждения органическими растворителями из концентрированных фильтратов культуральной жидкости. Перед фильтрацией культуральную жидкость обрабатывают минеральными или органическими коагулянтами, что позволяет в процессе разделения фаз освободить фильтрат от биомассы микроорганизмов, балластных белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот.

Фильтрат концентрируют вакуум-выпариванием, добавляя при необходимости стабилизирующие агенты. Из концентрированного фильтрата ферменты осаждают каким-либо органическим растворителем или смесью растворителей (этанолом, изопропанолом, их смесью, ацетоном и др.). Выбор растворителя зависит от физико-химических свойств фермента, определяющих полноту осаждения ферментного белка и сохранение его активности в осадке. В процессе осаждения происходит фракционирование белков ввиду различия в величине молекулярной массы, изоэлектрической точки, гидрофильности.

В осадок не переходят низкомолекулярные органические вещества (олигосахариды, аминокислоты и низшие пептиды, низкомолекулярные фракции пигментов). Ферментный осадок отделяют от жидкой фазы и высушивают в вакуумной или распылительной сушилке. В первом случае высушенный продукт измельчают. Сухие препараты стандартизуют, добавляя наполнители (соли, крахмал, муку и пр.). Вид наполнителя определяется целевым назначением препарата.

Препараты «ПОх» имеют значительно более высокую чистоту, чем «Гх», «ГЗх», «ГЗх-Ф». Это выражается как в активности ферментов на 1 г препарата, так и в удельной активности на 1 мг белка. Микробная обсемененность препаратов «ПОх» регламентируется на уровне 104—105 спор или клеток в 1 г. Этот показатель зависит в основном от качества фильтрации и выдерживается далеко не всегда.

По составу ферментативного комплекса препараты «ПОх» существенно отличаются от культуральной жидкости. Технологический процесс выделения препаратов «ПОх» оптимизируется по величине выхода и степени очистки основного фермента (или ферментов), тогда как сопутствующие ферменты в различной степени отделяются от основного на стадиях предварительной очистки культуральной жидкости, ее фильтрации и осаждения ферментов органическими растворителями. Некоторые технологии препаратов «ПОх» включают стадии инактивации сопутствующих ферментов, например путем изменения pH среды.

Область применения препаратов «Г10х» охватывает различные пищевые производства, отрасли легкой и химической промышленности, кормопроизводство, ветеринарию. При использовании препаратов для переработки растительного сырья в пищевые продукты и напитки следует придерживаться дозировок, разрешенных органами санитарного надзора, во избежание нежелательных последствий воздействия повышенных концентраций препаратов на человеческий организм.

Препараты с индексом «Г20х» получают с применением ультрафильтрации — способа концентрирования, основанного на разделении веществ различной молекулярной массы с помощью полупроницаемых мембран с определенным размером пор. Ультрафильтрации подвергают предварительно очищенные ферментные растворы, свободные от клеток микроорганизмов и взвешенных частиц. Культуральную жидкость очищают и фильтруют так же, как при получении препаратов «ПОх».

Фильтрат дополнительно очищают с помощью стерилизующей фильтрации после чего направляют на ультрафильтрацию. На стадии ультрафильтрации из ферментного раствора удаляются низкомолекулярные компоненты (соли, сахара, пигменты) и белки с эффективным радиусом молекул меньше радиуса пор мембраны. На стадии ультрафильтрации контролируют концентрацию компонентов, стабилизирующих ферменты, и при необходимости дополнительно вводят в концентрируемый раствор стабилизаторы. Из ультраконцентратов получают жидкие и сухие формы ферментных препаратов. Жидкие формы стабилизируют консервантами, например бензойной кислотой. Сухие формы получают путем распылительной сушки. Перед сушкой в концентрат вносят стабилизаторы и наполнители.

Препараты «Г20х» применяют при производстве пищевых продуктов и напитков, в кормопроизводстве, в составе лекарственных средств для лечения заболеваний, связанных с ферментной недостаточностью.

Препараты с индексом «Пх» представляют собой высушенные культуры грибов — продуцентов ферментов, полученные при поверхностном (чаще твердофазном) культивировании. Препараты «Пх» сохраняют полный ферментативный комплекс продуцентов. Они неочищены и имеют высокую микробную обсемененность. Применяются аналогично препаратам «ГЗх».

Препараты с индексами «ШОх» получают из свежих или высушенных твердофазных культур грибов по следующей схеме: водная экстракция ферментов из культуры гриба, отделение экстракта, осаждение ферментов из экстракта этиловым или изопропиловым спиртом, отделение ферментного осадка, суспендирование осадка в воде, добавление к суспензии стабилизаторов и наполнителей, сушка суспензии распылением. Препараты «П10х» применяются аналогично «ПОх».

Препараты с индексом «П20х» получают по схеме: экстракция ферментов из твердофазной культуры, стерилизующая фильтрация экстракта, ультрафильтрация, стандартизация и стабилизация ультраконцентрата, сушка его распылением. Препараты применяют аналогично «Г20х».

Препараты цитолитического действия. «Целловиридин Г20х» (ТУ 9291-008-05800805-93) — комплексный препарат целлюлоли- тических ферментов и гемицеллюлаз из культуры Т. reesei. В состав комплекса входят: эндо-(У 1,4-глюканаза, целлобиогидролаза, целло- биаза, эндо-Р-1,3-1,4-глюканаза, |3-1,3-глюканаза, ксиланаза. Препарат стандартизуется по целлюлазной активности, которая составляет по группам: 1 — 2000 ед./г, 2 — 1500, 3 — 1000,4 — 500 и 5 — 200 ед./г. За единицу активности целлюлазы принята способность фермента образовывать 1 мг восстанавливающих сахаров (в пересчете на глюкозу) при действии на целлюлозу 50 мг хроматографической бумаги в течение 1 ч при температуре 50 °С и pH 4,7. Данная единица принята также для выражения активности «Целловиридина ГЗх», «Целлоко- нингина», «Целлолигнорина», «Целлобранина», «Вильзима».

Оптимальные условия действия препарата: pH 4,5—5,5; температура 50 °С. В качестве наполнителей используются поваренная соль, крахмал картофельный или кукурузный, мука кукурузная. Влажность препарата 8—15%. Партии препарата, предназначенные для применения в пивоварении, не должны содержать спор гриба-продуцента, клеток кишечной палочки, сальмонелл, других патогенных форм. Обсемененность мезофильными аэробными и факультативно анаэробными микроорганизмами — не более 105 колоний/г.

«Целловиридин ГЗх» — комплексный препарат целлюлолити- ческих ферментов и гемицеллюлаз из культур Т. reesei или Т. viride. Целлюлолитическая активность составляет по группам: 1 — 100 ед./г, 2 — 75, 3 — 50 ед./г. Оптимальные условия действия: pH 4,5—5,5; температура 45—50 °С. Наполнитель — поваренная соль.

«Целлоконингин ШОх», «Целлолигнорин ПЮх» — препараты целлюлазы из культур грибов Т. koningii, Т. lignorum. В ферментном комплексе присутствуют эндо- и экзо-|3-1,4-глюканазы, целлобиогидролаза, целлобиаза, ксиланаза. Стандартная активность целлюлазы — 50 ед/г. Оптимальные условия действия: pH 4,5—5,5; температура 50-60 °С.

«Целлобранин ГЗх» — препарат целлюлазы из культуры Т. longibrachiatum. В комплекс ферментов входят: эндо-р-1,4-глюканаза, целлобиогидролаза, целлобиаза, ксиланаза. Стандартная активность целлюлазы — 50 ед./г.

«Целлюлаза-100» — комплексный цитолитический ферментный препарат, выделяемый из смешаннойкультуры грибов Asp.foetidus и Т. viride. Обладает активностью эндо-(3-1,4-глюканазы, целлобио- гидролазы, целлобиазы, эндо-Р-1,3-1,4-глюканазы, р-1,3-глюканазы, ксиланазы, полигалактуроназы, пектинэстеразы. Сопутствующие ферменты — хитиназа, кислая протеаза. Препарат стандартизуется по целлюлазной, целлобиазной и общей пектолитической активности (табл. 3.3).

Таблица 3.3

Активность препарата «Целлюлаза-100» по группам, ед./г

Вид активности

Группа

1

2

3

4

Целлюлазная

100

50

20

10

Целлобиазная

100

50

10

5

Пектолитическая

100

50

10

5

За единицу целлюлазной активности принято такое количество фермента, которое, действуя на субстрат (хроматографическую бумагу) при температуре 50 °С и pH 4,8 в течение 1 мин, образует 1 мкмоль восстанавливающих сахаров в пересчете на глюкозу. Данная единица активности в 10,8 раза больше единицы, принятой для выражения активности «Целловиридина».

За единицу целлобиазной активности принимают активность такого количества фермента, которое приводит к гидролизу 1 мкмоль целлобиозы или к образованию 2 мкмоль глюкозы за 1 мин при инкубации с раствором целлобиозы концентрации 0,002 М в ацетатном буфере концентрации 0,05 М и pH 4,5 при температуре 40 °С.

За единицу пектолитической активности принято количество фермента, которое катализирует гидролиз 1 г пектина до продуктов, не осаждаемых сернокислым цинком, при проведении гидролиза в стандартных условиях (температура 30 °С, pH 4, длительность гидролиза 1 ч) и степени расщепления субстрата 30% (ГОСТ 20264.3-81).

Оптимальные условия действия «Целлюлазы-100»: pH 4,8, температура 50 °С. Рабочая зона: pH 3,5-6,5; температура 40-50 °С. Препарат стандартизуют поваренной солью, кукурузной мукой. Влажность препарата с солью — не более 8%, с мукой — не более 15%.

Препараты гемицеллюлазного действия. «Ксилаком» («Ксило- глюканофоетидин ШОх») — препарат цитолитических ферментов из твердофазной культуры гриба Asp. foetidus. Препарат обладает активностью ксиланазы, полигалактуроназы, пектинэстеразы, эндо-Р-1,4-глюканазы, целлобиазы, кислой протеазы, хитиназы, р-глюкозидазы. Стандартизуется по ксиланазной активности, которая составляет по группам, ед./г: 1 — 2000, 2 — 3000, 3 — 5000.

За единицу ксиланазной активности принимается такое количество фермента, при действии которого на субстрат (ячменныйксилан) за 1 ч в условиях опыта образуется 1 мг редуцирующих углеводов в пересчете на ксилозу. Оптимальные условия действия «Ксилакома»: pH 4,5—5; температура 45—50 °С. Препарат стандартизуется поваренной солью, кукурузной мукой. Влажность препарата 13—15%. Обсемененность спорами гриба — не более 102 спор/г, бактериальная обсемененность — не более 105 колоний/г.

«р-Глюканаза ПОх» — препарат р-1,3-1,4-глюканазы из культуры В. subtilis Т-86. Сопутствующий фермент — а-амилаза. Стандартная активность Р-глюканазы — 600 ед./г. За единицу Р-глюканазной активности принято количество фермента, способное образовывать из р-глюкана (лихенина) за 1 мин при 30 °С такое количество олигосахаридов, которое по восстанавливающей способности соответствует 1 мкмоль глюкозы. Препарат проявляет максимальную активность при pH 6,5 и температуре 50 °С, стабилен при pH 3,5—8.

«р-Маннаназа ПОх» — препарат эндо-1,4-р-маннаназы из культуры В. Subtilis G- 78. Стандартная активность маннаназы в препарате 300 ед./г. За единицу р-маннаназной активности принято такое количество фермента, которое за 1 мин при 30 °С и pH 5,8, воздействуя на субстрат — окрашенный галактоманнан из семян акации (карабан), приводит к увеличению оптической плотности фильтрата реакционной смеси на 0,1 ед. оптической плотности при длине волны 490 нм. Препарат проявляет максимальную активность при pH 5,6—6 и температуре 50 °С, стабилен при pH 4—8.

«Вильзим АК Г20х» («Ксиланаза Г20х») — комплексный ферментный препарат из культуры Т. reesei, обладающий активностью кси- ланазы, Р-1,3-1,4-глюкана зы, целлюлазы, эндополигалактуроназы, кислой протеазы. Активность ксиланазы составляет 10 000 ед./г, [3-1,3-1,4-глюканазы — 5 000 ед./г, целлюлазы — 650 ед./г.

За единицу ксиланазной активности принято количество фермента, катализирующее образование 1 мкмоль ксилозы за 1 мин при pH 5 и температуре 50 °С при использовании в качестве субстрата ксилана березы. (3-1,3-1,4-Глюканазная активность выражается так же, как у препарата «р-Глюканаза ПОх», а целлюлазная активность — как у «Целловиридина Г20х».

«Поликанесцин Г20х» — комплексный препарат гидролитических ферментов из культуры Pen. canescens, обладающий активностью ксиланазы, Р-1,3-1,4-глюканазы, эндо-Р-1,4-глюканазы, эндо-р-1,4-маннаназы, эндо- и экзополигалактуроназы, кислой протеазы, Р-галактозидазы. Активность ксиланазы составляет 1940 ед./г и выражается также, как для препарата «Вильзим АК Г20х» (при pH 5,5); активность Р-1,3-1,4-глюканазы — 280 ед./г, выражается как для препарата «Р-Глюканаза ПОх» (при pH 5); активность кислой протеазы — 36 ед./г, выражается в единицах, характерных для препарата «Пектаваморин ШОх» и «ПОх» (при pH 5,5); активность р-галактозидазы — 1950 ед./г и выражается в тех же единицах, что и для препарата «Лактоканесцин Г20х».

Препараты пектинрасщепляющего действия. «Пектаваморин ШОх» и «Пектаваморин Г10х» (ГОСТ 18920-73) — препараты пек- толитических ферментов и кислой протеазы из культуры гриба Aspergillis awamori. Ферментный комплекс включает: эндо- и экзо- полигалактуроназу, пектинэстеразу, ксиланазу, кислую протеазу, р-глюканазу. Общая пектолитическая активность (ПкС) выражена в тех же единицах, что и для препарата «Целлюлаза-100». За единицу пектинэстеразной активности принято количество фермента, которое катализирует гидролиз 1 микроэквивалента сложноэфирных связей в молекуле пектина за 1 мин при 30 °С.

За единицу полигалактуроназной активности принято количество фермента, которое в условиях определения, при 30 °С, катализирует гидролиз 1 микроэквивалента гликозидных связей в молекуле пек- товой кислоты за 1 мин. За единицу протеолитической активности принята способность фермента превращать за 1 мин при температуре 30 °С казеинат натрия в неосаждаемые трихлоруксусной кислотой продукты в количестве, соответствующем 1 мкмоль тирозина. В препарате «Пектаваморине ПОх» активность пектолитических ферментов по группам соответствует табл. 3.4, активность кислой протеазы не регламентируется.

Оптимальные условия действия препаратов: pH 2,5—5; температура 45—52 °С. Влажность препаратов не более 13%, конидии (споры) грибов не должны присутствовать.

Таблица 3.4

Активность препаратов пектинрасщепляющего действия по группам, ед./г

Вид активности

Группа

Группа

1

2

3

4

1

2

3

«Пектаваморин ШОх» (группы 1-4)

«Пектофоетидин

ШОх»

(группы 1-3)

Пектолитическая

36

27

18

9

100

36

9

Пектинэстеразная

70

40

20

8

80

60

7

Полигалактуроназная

450

330

240

120

1500

570

160

Протеолитическая

12

9

6

3

10

3

1

(при pH 2,5)

«Пектофоетидин ШОх» (ТУ 64-13-04-87) имеет ферментативный комплекс, сходный с «Пектаваморином» (см. табл. 3.3). Продуцент —

Asp. foetidus. Оптимальные условия действия для пектолитических ферментов pH 3,5—4,5; температура 35—45 °С; для кислой протеазы — pH 2,5—4. В качестве наполнителей используются: кизельгур, перлит — в партиях, предназначенных для виноделия и консервной промышленности; поваренная соль, мука кукурузная или иная — в препаратах для животноводства. Влажность препарата — не более 15%. Бактериальная обсемененность — не более 105 колоний/г, споры гриба-продуцента не должны обнаруживаться.

«Пектофоетидин Г20х» (ТУ 9291-007-05800805-93) — препарат из глубинной культуры Asp. foetidus. Стандартизуется по общей пектоли- тической активности, которая составляет по группам, ед./г: 1 — 200, 2 — 150, 3 — 100, 4— 18. Оптимальные условия действия: pH 3,8—4, температура 35—37 °С. Препарат стандартизуют добавлением кизельгура, поваренной соли, кукурузной муки, в зависимости от целевого назначения. Споры продуцента в препарате должны отсутствовать. «Пектофоетидин Г20х» (ТУ 9291-007-05800805-93) — препарат из глубинной культуры Asp. foetidus. Стандартизуется по общей пектоли- тической активности, которая составляет по группам, ед./г: 1 — 200, 2 — 150, 3 — 100, 4— 18. Оптимальные условия действия: pH 3,8—4, температура 35—37 °С. Препарат стандартизуют добавлением кизельгура, поваренной соли, кукурузной муки, в зависимости от целевого назначения. Споры продуцента в препарате должны отсутствовать.

«Мацеробациллин ГЗх», «Мацерин ПОх» (ТУ 59.01.003.84-85) — препараты из культуры В. circulans, обладающие активностью пек- таттрансэлиминазы (ПТЭ) и экзополигалактуроназы. Стандартная активность ПТЭ составляет 1000 ед./г. За единицу ПТЭ-активности принято такое количество фермента, которое за 1 ч при температуре 40 °С вызывает образование ненасыщенных продуктов расщепления пектина, увеличивающих оптическую плотность реакционной смеси на 0,1 ед. при длине волны 230—235 нм, в стандартных условиях реакции. Оптимальные условия действия препаратов: pH 6,5—7,5; температура 35—40 °С. Стабилизатор — кальций. Препараты стандартизуются поваренной солью.

«Эндополигалактуроназа ПОх» — препарат из культуры дрожжей Zygofabospora marxiana ВКМ Y-848. Стандартная активность — 100 000 ед./г. За единицу эндополигалактуроназной активности принято такое количество фермента, которое катализирует гидролиз 1 г свекловичного пектина со снижением вязкости раствора на 30% за 1 мин при 30 °С. Оптимальные условия действия: pH 5—5,2; температура 45—50 °С; зона стабильности — pH 3—6.

«Мацеробациллин ГЗх», «Мацерин ПОх» (ТУ 59.01.003.84-85) — препараты из культуры В. circulans, обладающие активностью пек- таттрансэлиминазы (ПТЭ) и экзополигалактуроназы. Стандартная активность ПТЭ составляет 1000 ед./г. За единицу ПТЭ-активности принято такое количество фермента, которое за 1 ч при температуре 40 °С вызывает образование ненасыщенных продуктов расщепления пектина, увеличивающих оптическую плотность реакционной смеси на 0,1 ед. при длине волны 230—235 нм, в стандартных условиях реакции. Оптимальные условия действия препаратов: pH 6,5—7,5; температура 35—40 °С. Стабилизатор — кальций. Препараты стандартизуются поваренной солью.

«Эндополигалактуроназа ГЮх» — препарат из культуры дрожжей Zygofabospora marxiana ВКМ Y-848. Стандартная активность — 100 000 ед./г. За единицу эндополигалактуроназной активности принято такое количество фермента, которое катализирует гидролиз 1 г свекловичного пектина со снижением вязкости раствора на 30% за 1 мин при 30 °С. Оптимальные условия действия: pH 5—5,2; температура 45—50 °С; зона стабильности — pH 3—6.

Амило- и протеолитические ферментные препараты. «Амилосубти- лин ГЗх», «Амилосубтилин ГЮх» —препараты б-амилазы из культуры В. subtilis. Сопутствующие ферменты: эндо-р-1,3-1,4-глюканаза, нейтральная металлопротеиназа. «Амилосубтилин ГЗх» (ГОСТ 23635-90) стандартизуется по амилолитической и протеолитической активности (табл. 3.5). В качестве наполнителя используется поваренная соль.

Таблица 3.5

Активность амилолитических ферментных препаратов по группам, ед./г

Вид активности

Группа

1

2

«Амилосубтилин ГЗх»

Амилолитическая

100

600

Протеолитическая (при pH 7,2), не менее

5

4,6

«Амилоризин ПЮх»

Амилолитическая (при pH 4,7)

2500

2000

Протеолитическая (при pH 5,5), не менее

45

30

«Глюкаваморин Г20х» (порошок)

Глюкоамилазная

2000

1000

Амилолитическая, не менее

30

15

Протеолитическая, не более

15

10

Глюкоамилаза очищенная

Глюкоамилазная

2000

1000

Амилолитическая (при pH 4,7)

30

15

Протеолитическая (при pH 5,5), не более

15

10

«Амилосубтилин ГЮх» имеет стандартную амилолитическую активность 3000 ед./г. За единицу амилолитической активности принята способность фермента катализировать в стандартных условиях расщепление до декстринов различной молекулярной массы 1 г крахмала, что составляет 30% крахмала, введенного в реакцию. Оптимальные условия действия: pH 5,4—6,2; температура 55—70 °С. Стабилизаторы — ионы кальция и других щелочноземельных металлов, ингибиторы — хелаты, тяжелые металлы. В качестве наполнителей используют поваренную соль, кукурузную муку, мел. Влажность препарата «ГЗх» — не более 8%, «ПОх» — не более 13%.

«Амилолихетерм Г18х» — препарат термостабильной а-амилазы из культуры В. licheniformis. Сопутствующие ферменты: пуллуланаза, р-глюканаза, протеаза, ксиланаза, эстераза. Выпускается в жидкой форме. Стандартная активность а-амилазы — 1000 ед./мл. Оптимальные условия действия: pH 8, температура 90 °С. Активаторы а-амилазы — ионы кальция, магния и натрия.

«Амилоризин ПЮх» — препарат а-амилазы из культуры гриба Asp. oryzae. Обладает также активностью протеазы, Р-глюканазы, ксиланазы. Стандартизуется по трем видам активности (см. табл. 3.4). Оптимальные условия действия препарата: pH 4,7; температура 45—55 °С. Стабилизаторы — соли кальция, ингибиторы — хелаты, тяжелые металлы. Обсемененность препарата ограничивается величиной 105 колоний/г. Осахаривающая активность препарата по группам составляет, ед./г, не менее: 1 — 12 500,2— 10 000. За единицу осахаривающей активности принята способность фермента катализировать за 1 мин при определенной температуре и pH расщепление 1 мкмоль гликозидных связей в растворимом крахмале с образованием восстанавливающих сахаров.

Помимо «Амилоризина», выпускаются аналогичные препараты под названиями «Амилопроторизин ПОх» и «ПЮх» из различных штаммов A. oryzae. «Амилопроторизин» обладает повышенной, по сравнению с «Амилоризином», протеолитическойактивностью, составляющей при pH 4 — 540-806, при pH 5,5 —590-950 ед/г. «Амилопроторизин» имеет оптимум действия при pH 4,0—6,5 и температуре 50 °С, стабилен при температуре не выше 60 °С. В протеолитический комплекс препарата входят сериновая протеиназа, карбоксильная протеиназа, металлопротеиназа, лейцинаминопептидаза, карбокси- пептидаза (выделены основные компоненты). Амилолитическая активность «Амилопроторизина» составляет 1200—1700 ед./г, ксила- назная — 3100—3800, экзо-р-глюканазная — 150—360 ед./г.

«Глюкаваморин Г20х» — препарат глюкоамилазы из культуры Asp. awamori. Выпускается в жидком виде и в виде порошка (см. табл. 3.4). Активность глюкоамилазы, а-амилазы и протеазы для жидкой формы препарата составляет, соответственно, 1000,15,10 ед./г. Оптимальные условия действия препарата: pH 4,5—5; температура 55—60 °С.

«Глюкоамилаза очищенная» (ТУ 59.01.003.65-83) — препарат глюкоамилазы из культуры гриба Asp. awamori. Сопутствующие ферменты: в-глюканаза, p-амилаза, протеаза, ксиланаза (см. табл. 3.4). За единицу глюкоамилазной активности принята способность фермента катализировать гидролиз растворимого крахмала, высвобождая за 1 мин 1 мкмоль глюкозы в стандартных условиях (температура 30 °С, pH оптимальный, продолжительность реакции 10 мин). В препарате ограничивается глюкозилтрансферазная активность: доля побочных продуктов реакции — олигосахаридов — не должна превышать 6%, что гарантирует превращение крахмала в глюкозу на 94%. Оптимальные условия действия для фермента глюкоамилазы: pH 4, температура65 °С. Препарат стабилен при pH 3—5, температуре не выше 60 °С.

Выпускается также жидкая форма глюкоамилазы с индексом «ЖГ20х», имеющая стандартную активность 1000 ед./г. Препарат содержит в качестве стабилизатора бензойную кислоту (0,01%), что предотвращает развитие инфекции.

«Протосубтилин ГЗх», «Протосубтилин ГЮх» — препараты нейтральной бактериальной металлопротеиназы из культуры В. subtilis. Сопутствующие ферменты: эндо-[3-1,3-1,4-глюканаза, ксиланаза, а-амилаза. Препарат «Протосубтилин ГЗх» выпускают с активностью 70 и 100 ед./г. Стандартная активность протеазы в препарате «Протосубтилин ГЮх» по группам, ед./г: 1 — 230, 2 — 180, 3 — 90, 4 — 70. Оптимальные условия действия: pH 7—7,5; температура 50 °С. Стабилизаторы — ионы цинка и кальция, ингибиторы — хелаты, тяжелые металлы.

«Кислая протеаза ГЮх» — препарат кислой протеазы из культуры гриба Asp. foetidus. Стандартная протеолитическая активность — 30 ед./г. Оптимальные условия действия: pH 2,5—3; температура 50 °С. Зона стабильности pH 2,5—6.

Препараты гидролаз олигосахаридов. «Лактоканесцин Г20х» — препарат р-галактозидазы из культуры гриба Pen. canescens. Сопутствующий фермент — p-фруктофуранозидаза. Стандартная активность препарата — 1000 ед./г. За единицу активности Р-галактозидазы принимается такое количество фермента, которое за 1 мин при температуре 30 °С гидролизует 1 мкмоль субстрата (о-нитро-фенил- галактопиранозида) при оптимальном pH. Оптимальные условия действия препарата: pH 4—5, температура 50-60 °С.

«Галактосил» — иммобилизованный препарат Р-галактозидазы из той же культуры (гриба Pen. canescens). Препарат получают сорбцией фермента на силохроме С-80 с последующей сшивкой глутаровым альдегидом. Стандартная активность по группам, ед./г: 1 — 350, 2 — 250. При длительной эксплуатации препарата для гидролиза лактозы в фильтрате подсырной и творожной сыворотки оптимальны pH 3,9-4,1; температура 38—42 °С. Санация «Галактосила» 0,5 М раствором уксусной кислоты обеспечивает эксплуатационную стабильность в течение 1000—1200 ч.

Препараты изомераз сахаров. «Имфрузим» — препарат глюкозо- изомеразы из глубинной культуры актиномицета Act. albogriseolus, получаемый путем иммобилизации клеток продуцента в желатине, с последующей сшивкой глутаровым альдегидом. Стандартная активность глюкозоизомеразы — 200 ед./г. За единицу активности принято количество фермента, которое за 1 мин при температуре 70 °С, pH 7 и концентрации ионов магния 0,05 М превращает 1 мкмоль глюкозы во фруктозу. Оптимальные условия действия: pH 6,5—10; температура 85—90 °С. При длительной эксплуатации препарата рекомендуется pH 7,2—8; температура 63—67 °С; концентрация ионов магния в субстрате не менее 0,004 М, ионов кальция — не более 10-8 М.

Ферментные препараты липолитического и литического действия. «Липоризин ГЗх» — препарат липазы из глубинной культуры гриба Asp. oryzae. Стандартная активность липазы — 250 000 ед./г. За единицу активности липазы принимается такое количество фермента, которое способно высвободить 1 мкмоль олеиновой кислотыиз 40%-й эмульсии оливкового масла при pH 7 и температуре 37 °С в течение 1 ч. Оптимальные условия действия препарата: pH 6—7, температура 37 °С.

«Липоаэрузин ГЗх», «Липоаэрузин Г20х» — препараты липазы из культуры бактерии Pseudomonas aeruginosa. Стандартная активность препарата с индексом «ГЗх» — 75 000, «Г20х» — 100 000 ед./г. Оптимальные условия действия: pH 7—9,5; температура 45—50 °С. Зона pH-стабильности: «Липоаэрузин ГЗх» — 6-12; «Липоаэрузин Г20х» — 7—10. Стабилизаторы — соли кальция, ингибиторы — соли цинка и марганца.

«Лизоцим ГЗх» — препарат с активностью литического фермента мурамидазы, выделяемый из культуры В. subtilis. Стандартная ли- зоцимная активность —300 ед./г. За единицу активности принято количество фермента, которое вызывает в стандартной суспензии клеток Micrococcus lysodeikticus в 0,001 М фосфатном буфере pH 6,2 при температуре 37 °С снижение оптической плотности со скоростью 0,1 ед./мин (измерение при длине волны 520 нм). Оптимальные условия действия препарата: pH 6,2; температура 40 °С. Наполнитель препарата — поваренная соль.

«Лизосубтилин ПОх» — препарат литических ферментов широкого спектра действия, выделяемый из культуры В. subtilis. В ферментном комплексе препарата присутствуют литические пептидазы, сопутствующий фермент — а-амилаза (незначительная активность). Стандартная литическая активность — 1 000 000 ед./г. За единицу активности принято количество фермента, вызывающее в 1 мл стандартной суспензии клеток штамма К-12 при pH 7,2 и температуре 30 °С снижение оптической плотности со скоростью 0,001 ед./мин при измерении в области спектра с длиной волны 520—540 нм.

Оптимальные условия действия препарата: pH 7,2 и температура 37—50 °С. Водные растворы препарата стабильны при pH 5—9 и температуре не выше 50 °С. Наполнитель препарата — поваренная соль. Влажность препарата — не выше 13%.

«Фермосор» — иммобилизованная форма «Лизосубтилина», получаемая путем сорбции литических ферментов из водного раствора «Лизосубтилина ГЮх» на карбоксильном катионите СГ-1М. Стандартная активность — 50 000 ед./г. Стандартизуется добавлением сорбента. В водных средах «Фермосорб» набухает. Оптимальные условия действия те же, что у «Лизосубтилина». Препарат обладает повышенной кислотостабильностью, сохраняя значительную часть активности при pH до 2,6.

Мультиэнзимные композиции и премиксы. «МЭК ПП -1 для пивоварения» (ТУ 59.01.003.43-81) получается путем смешения препаратов «Амилосубтилина ГЮх», «Протосубтилина ГЮх» и «Амилоризина ПЮх» в количествах, необходимых для получения стандартной активности. Стандартная амилолитическая активность «МЭК ПП-1» (при pH 6) составляет по группам: 1 — 2650 ед./г, 2 —2100 ед./г; протеолитическая активность препарата (при pH 5,5—5,7): 1 — 30 ед./г, 2 — 70 ед./г.

«Амилопротосубтилин» предназначается для использования в пивоварении при осахаривании заторов, содержащих 30—40% несоложеного ячменя. Препарат составляют из «Амилосубтилина ГЗх-Ф» и «Протосубтилина ГЗх-Ф». Стандартизуется по трем видам активности. В стандартном препарате активность а-амилазы — 600 ед./г, нейтральной протеазы — 50 ед./г, р-глюканазы — 300— 400 ед./г. Оптимальные условия действия: pH 5,5—6,5; температура 50-70 °С.

«МЭК-1 для виноделия» (ТУ 565/10.18.08-87) включает в свой состав ферментные препараты в следующих процентных долях: «Р-Глюканаза ГЮх» с активностью 600 ед./г — 50%, «р-Маннаназа ГЮх» с активностью 300 ед./г — 3,4%; «Кислая протеаза ГЮх» с активностью 30 ед./г — 3,4%; «Эндополигалактуроназа ГЮх» с активностью 100 000 ед./г — 0,9%. Остальные 43% массы препарата составляет наполнитель — поваренная соль. Оптимум действия представлен в табл. 3.6.

Таблица 3.6

Технологические режимы ферментного препарата «МЭК-1 для виноделия»

Фермент

Оптимум действия

Зона стабильности, pH

pH

температура,°С

Р-Глюканаза

6,5

50

3,5-8,0

Р-Маннаназа

5,6-6,0

50

4,0-8,0

Кислая протеаза

2,5-3,0

50

2,5-6,0

Эндополигалактуроназа

5,0-5,2

45-50

3,0-6,0

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>