Ферментные препараты – концентраты ферментов, полученные с помощью микроорганизмов и содержащихся с ферментами еще и балластных веществ.
Основными промышленными микроорганическими продуцентами ферментов являются плесневые грибы. Они являются активными синтезаторами амилолитических, протеолитических, пектолитических и других ферментов. Аналогичной способностью обладают бактерии бацилуссубтими, бацилусмезентерикус. Активно продуцировать целлюлолитические ферменты способны некоторые виды несовершенных грибов альтернария и фузариум. Важнейшим требованием к продуценту является его способность к образованию какого-либо одного вида ферментов при незначительном образовании других. Микроорганизмы культивируют на средах, богатых углеводами, минеральными и азотистыми веществами, витаминами.
В производстве ферментных препаратов используются комплексные среды, которые являются смесью синтетических сред с естественными материалами животного и растительного происхождения. Синтетические среды готовят из различных минеральных солей и органических соединений, которые являются источником углерода, углеводородных спиртов, органических кислот. В качестве естественных материалов используются отходы пищевых производств: отруби, солодовые ростки, меласса, жмых, кукурузный экстракт и др.
Применяют 2 способа выращивания продуцентов ферментов: поверхностный и глубинный.
Микроорганизмы синтезируют различные ферменты в определенной последовательности. Регулируя условия и длительность культивирования можно достичь превалирующей активности какого-нибудь фермента в комплексе ферментов препарата.
2. Выделение ферментов из культурильной среды.
При поверхностном способе выращивания ферменты из питательных сред экстрагируют водой, отделяют от твердой фазы и сгущают до концентрации сухих веществ 50 %.
При глубинном способе выращивания клетки отделяют от культуральной жидкости фильтрацией или центрифугированием. Фильтрат сгущают до содержания сухих веществ 40 %. Полученные концентраты ферментов представляют собой технические ферментные препараты, которые могут быть использованы в виде жидкости или после высушивания в виде порошка.
Для очистки ферментных препаратов применяют осаждение их из водных растворов органическими растворителями (C2H5OH, CH3OH, ацетон, высаливанием сульфата Na, NH4, Zn или солью NaCl). Высушивание предварительно очищенных ферментных препаратов осуществляется методом распылительной сушки или сублимационным.
3. Номенклатура ферментных препаратов.
Название ферментных препаратов складывается из названия основного фермента и видового названия микроорганизма продуцента.
Все ферментные препараты характеризуются различными видами ферментативной активности:
· ОС – осахаривающая способность;
· АС – амилолитическая способность;
· ПС – протеолитическая способность;
· ЦТС – цетелитическая способность.
Величина ферментативной активности выражается в единицах на 1 гр. препарата. За единицу активности принимается количество препарата, которое катализирует расщепление 1 гр. субстрата при строго определенных условиях.
За единицу АС принимается такое количество препарата, которое катализирует расщепление 1 гр. крахмала при температуре 30˚С и pH 4.7 за 60 мин.
За единицу ОС принимается такое количество препарата, которое расщепляет 1 гр. крахмала при тех же условиях.
За единицу ПС принимается такое количество препарата, которое катализирует расщепление 1 гр. белка (казеина) при температуре 30˚С и pH 7.5.
4. Характеристика ферментных препаратов.
Амилолитические ферментные препараты применяются при переработке муки с пониженной сахаробразующей способностью, а также для производства мучных заварок, в пивоварении и спиртовом производстве для осахаривания крахмалосодержащего сырья.
· Амилоризин П10х или Г10х – комплекс ферментов, максимальное количество из которых α-амилаза, но содержится β-эндополиглюконаза, протеолитические ферменты и др.
o АС не менее 2000 ед./г.
o ОС не менее 1000 ед./г.
o ПС не более 30 ед./г.
o Оптимальные условия действия: температура 40-45˚С и pH 4-7.
· Амилосубтилин П10х – комплекс ферментов, максимальное количество из которых α-амилаза.
o АС не менее 3000 ед./г.
o ПС не более 2 ед./г.
o Оптимальные условия действия: температура 50-55˚С и pH 6-6.3
Протеолитические ферментные препараты используются в мясомолочной продукции для получения молочно-белковых препаратов, в пивоварении от помутнения пива.
· Протогубтилин Г10х.
· ПС не менее 70 ед./г.
· АС не более 150 ед./г.
Пектолитические ферментные препараты применяются для гидролиза пектинов в виноделии, в производстве плодово-ягодного сока и безалкогольных напитков с целью разрушения коллоидных систем, ухудшают фильтрацию. Должны обладать пектолитической активностью не менее 22000 ед./г.
Цетолитические ферментные препараты используются в спиртовой промышленности и пивоварении для разрушения клеточных стенок перерабатываемого растительного сырья. Должны обладать ЦТС не менее 3000 ед./г.
