Получение липолитических ферментов микробным синтезом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

               Введение…………………………………………………………………………3

1.Характеристика  готового продукта ………………………………………6

2.Характеристика сырья  и материалов……………………………………...9

3. Технологическая  схема производства…………………………………….14

3.1. Описание технологического процесса………………………………….16

Заключение………………………………………………………………………..24

    Список использованных  источников……………………………………............25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Производство ферментных препаратов является одним из ведущих направлений в развитии биотехнологии во всем мире. Год от года растет объем выпускаемых ферментных препаратов, расширяется их ассортимент и область применения. Такое быстрое развитие связано с тем, что ферменты являются высокоактивными нетоксичными биокатализаторами белкового происхождения, которые широко распространены в природе, без них  невозможно осуществление многих биохимических процессов и жизнь в целом.

Важным направлением современной биотехнологии является получение ферментных препаратов на основе культивирование микроорганизмов и использование их в сельском хозяйстве. Сегодня они применяются: 
- В процессе приготовления кормов, с целью улучшения их усвояемости сельскохозяйственными животными; 
-Для профилактики и лечения желудочных и паразитарных заболеваний у животных.

Основной компонент кормов сельскохозяйственных животных – растительная продукция (зерно, силос, сенаж, грубые корма). Она содержит много труднопереваримых веществ: клетчатки, лигнина, гемицеллюлозы. Даже у жвачных животных, содержащих в преджелудке (рубце) активные штаммы целлюлозоразлагающих микроорганизмов, клетчатка переваривается на 40-65%. Не полностью перевариваются также растительные белки (60-80%), липиды (60-70%), крахмал (70-85%), пектиновые вещества.

Для улучшения перевариваемости и повышения эффективности использования растительных кормов в рационы сельскохозяйственных животных вводят ферментные препараты (0,1-1,5% от сухой массы корма). 
Каждый ферментный препарат обозначается определённым буквенным и цифровым индексом. Буква «Г» в названии препарата указывает на то, что он получен из культуральной жидкости при глубинном способе выращивания микроорганизмов.

 

В настоящее время в Российской Федерации наблюдается «подъём» сельского хозяйства. В такой отрасли как скотоводство происходит увеличение поголовья. 

Для улучшения перевариваемости и повышения эффективности использования растительных кормов в рационы сельскохозяйственных животных вводят липолитические ферментные препараты.

Липазы представляют большой интерес для многих отраслей народного хозяйства, где необходим частичный или полный гидролиз жиров и масел. Они могут применяться в пищевой и легкой промышленности, отраслях промышленности (олеохимической, текстильной, кожевенной, пищевой), для медицины и как биохимические реагенты, сельском хозяйстве, в   бытовой химии, в коммунальном хозяйстве и аналитической практике. Однако широкого применения в нашей стране микробные липазы пока не получили.

Большие надежды возлагают специалисты на использование липаз в косметической промышленности, а также при выделке мехов и кож. Использование липаз в этих отраслях позволяет легко удалять липиды, придавая коже эластичность и мягкость, а мехам натуральный блеск. Важна перспектива использования липаз для очистки сточных вод от жиров, при переработке бытовых отходов и особенно для очистки канализационных коммуникации. Липазы можно также успешно использовать в сельском хозяйстве при приготовлении легкоусвояемых кормов и для улучшения обмена веществ у животных.

Липолитические ферменты всегда вызывали интерес ученых в связи со своими уникальными свойствами. Это действие на поверхности раздела фаз, разнообразие субстратной специфичности, способность катализировать как гидролиз триглицеридов, так и обратные реакции в микроводных условиях.

Ферментативный гидролиз жиров имеет несомненные преимущества по сравнению с химическим расщеплением. Помимо физиологического значения он используется человеком для получения глицерина и жирных кислот, удаления жировых примесей. С помощью позиционно-специфичных липаз можно осуществить избирательный гидролиз, который позволяет получать моно- и диглицериды, а также изменять функциональные свойства природных жиров, что важно для некоторых технологий. Исследования в области ферментативного катализа, реакций этерификации открыли новые возможности использования липаз.

Задача данной работы заключается в получении препарата Липаза Г3х микробиологическим синтезом штамма  Rhizopus oryzae 1403.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Характеристика готового продукта

 

1. Техническое наименование продукта- препарат ферментный Липаза Г3х.

2. Препарат Липаза Г3х выпускается в соответствии с требованиями технических условий.

3. Ферментный препарат Липаза Г3х получают из культуральной жидкости при глубинном культивировании микроскопического гриба Rhizopus oryzaе с последующим отделением биомассы и высушиванием концентрата на распылительной сушилке.

Основные органолептические, физико-химические и микробиологические показатели препарата следующие:

 

Таблица 1

- внешний вид	мелкий порошок
- цвет	светло-бежевый
- массовая доля остатка после просеивания на сите из проволочной сетки №05, %, не более	5,0
- массовая доля влаги, %, не более	13,0
- глюканазная активность (ГКС), ед/г	350±35
- пектолитическая активность (ПКС), ед/г	50±5
- количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), КОЕ/г, не более	5х104
-патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы, в 25 г. препарата	не допускаются
- бактерии группы кишечной палочки (колиформы), в 0,1 г продукта	не допускаются
- E.coli, в 25 г. продукта	не допускаются
- споры грибов, в т.ч. гриба-продуцента в 1 г продукта	не допускаются
- содержание афлотоксина В1, мг/кг	не допускаются
содержание токсичных элементов, мг/кг, не более: · Свинца · мышьяка	10 3

 

Содержание токсичных элементов и микотоксинов не должно превышать допустимых уровней, установленных в СанПиН 2.3.2.560.

Рабочая зона действия препарата: рН - 4,5-6,0, температура 28-30 0С, оптимум действия - рН 5,0, температура 30оС.

4. Ферментный препарат Липаза Г3х относится к 4 классу опасности (мало опасное вещество). Действие на кожу и слизистую оболочку глаз - отсутствует. Аллергическое действие на кожу - отсутствует. Кумуляция при попадании в желудок - не кумулирует.

5. Ориентировочный  безопасный уровень веществ (ОБУВ) препарата составляет: в воздухе рабочей зоны - 1 мг/м3, в атмосферном воздухе населенных мест - 0,01 мг/м3.

6. Маркировка  и упаковка препарата Липаза  Г3х - по ГОСТ 26142-84.

7. Фасовка препарата  производится по ГОСТ 26142-84 в двойные  полиэтиленовые мешки по 10 кг с последующей упаковкой в мешки бумажные.

При маркировке на этикетке пакета указывают:

• наименование предприятия- изготовителя и его товарный знак;
• наименование препарата;
• массу нетто;
• дату изготовления;
• ферментативную активность;
• срок хранения;

Препарат хранят в сухом, защищенном от света месте при температуре от минус 40 0С до +25 0С.

8. Срок хранения  препарата Липаза Г3х - 12 месяцев со дня его изготовления. По истечении срока хранения препарат может быть использован при соответствии показателей продукта требованиям нормативных документов (НД). Допускается снижение ферментативной активности препарата. Но в этом случае необходимо ввести соответствующую поправку при расчете дозировок.

9. Отбор проб  производят по ГОСТ 20264.0-74, анализ - по документации, указанной в технических условиях на продукцию.

10. Ферментный  препарат Липаза Г3х предназначен для использования в  производстве спирта, пива, крахмала, кормов: повышении степени биоконверсии ржи и ячменя; сокращении потерь сельскохозяйственного сырья; снижении вязкости сусла в 2-3 раза; увеличении выхода конечного продукта на 3-5%; повышении активности солода на 50-80%; получении биологически активных добавок (БАД).

Препарат может использоваться для обработки плодово-ягодного сырья при производстве соков и вин с целью увеличения выхода и улучшения качества готовой продукции.

11. Штамм-продуцент  Липаза Г3х защищен патентом РФ №2315095.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Характеристика сырья и материалов

 

Таблица 2. Характеристика сырья и материалов

Наименование	Обозначение НТД	Сорт или артикул	Показатели, обязательные для проверки	Примечание
А - основное сырье
Соевая мука	ТУ9112-001-05122481-99	-	Влажность не более 12%	приготовление питательной среды
Кукурузный экстракт	ГОСТ7169-66	-	Влажность не более 15%	приготовление питательной среды
Фосфолипиды	ГОСТ2210-73	XЧ	Массовая доля основного вещества не менее 97%	приготовление питательной среды
Б - вспомогательное сырье
Вода			ХПК, БПК
Мешки бумажные	ГОСТ 2226-88	Марка ВМ, открытые, трехслойные, размер 96x51,5 см	-	Мешки бумажные
Мешки полиэтиленовые для химической продукции	ГОСТ 17811-78	-	-	Мешки полиэтиленовые для химической продукции
Пеногаситель	ТУ6-14-300-80	-	Жидкость бесцветная или желтого цвета	Для пеногашения

 

       Соевая мука.

    1.Для производства  соевой дезодорированной муки  применяется: 
а) соевое зерно, соответствующее требованиям ГОСТ 17109, тщательно очищенное, дезодорированное и обсушенное;

б) пищевой соевый жмых и пищевой шрот, получаемые из соевого зерна, соответствующего требованиям ГОСТ 17109. 
     2. Соевая дезодорированная мука делится на три вида: 
     а) необезжиренную, вырабатываемую из соевого зерна; 
     б) полуобезжиренную, вырабатываемую из соевого пищевого жмыха; 
     в) обезжиренную, вырабатываемую из соевого пищевого шрота.   

    3. В зависимости  от качественных показателей  соевая дезодорированная мука  каждого вида делится на два  сорта: высший и первый.   

   4. Соевая дезодорированная мука должна соответствовать следующим требованиям:    
А. По органолептическим показателям

Таблица 3.

	Вид муки
Наименование показателя	Необезжиренная		Полуобезжиренная		Обезжиренная
	Высший сорт	Первый  сорт	Высший  сорт	Первый  сорт	Высший  сорт	Первый сорт
Цвет	От белого до светло- желтого	От светло- желтого  до темно- кремового	От светло- желтого до кремового	От жел- того до светло- бурого	От белого до светло- желтого	Желтый
Запах	Свойственный соевой дезодорированной муке, без посторонних запахов
Вкус	Свойственный каждому виду соевой муки, без специфического бобового привкуса, горечи, кисловатого и других посторонних привкусов
Минеральные примеси	При разжевывании соевой муки, смоченной водой, не должно ощущаться хруста

 

Б. По физико-химическим показателям

Таблица 4

	Вид муки
Наименование показателя	Необезжиренная		Полуобезжиренная		Обезжиренная
	Высший сорт	Первый сорт	Высший сорт	Первый сорт	Высший сорт	Первый сорт
а) Влажность в %, не более	9,0	9,0	9,0	9,0	10,0	10,0
б) Жир в % на сухое вещество	Не менее 17,0	Не менее 17,0	От 5,0 до 8,0	От 5,0  до 8,0	Не более 2,0	Не более 2,0
в) Сырой протеин, в % на сухое вещество, не менее	38,0	38,0	43,0	43,0	48,0	48,0
г) Сырая клетчатка, в % на сухое вещество, не более	3,5	4,5	4,5	5,0	4,5	5,0
д) Металломагнитная примесь, мг в 1 кг муки:
размером отдельных частиц в наибольшем линейном измерении не более 0,3 мм и (или) массой не более 0,4 мг, не более	3	3	3	3	3	3
размером и массой отдельных частиц более указанных выше значений	Не допускается
е) Прочие посторонние примеси	Не допускаются
ж) Зараженность вредителями	Не допускается
з) Загрязненность вредителями	Не допускается
из шелковой ткани:
N 35	5	-	3	-	2	-
N 25	-	5	-	3	-	2
или из полиамидной ткани
N 33/36 ПА	5	-	3	-	2	-
N 22,7 ПЧ-150	-	5	-	3	-	2
проход через сито, не менее из шелковой ткани:
N 35	-	60	-	60	-	70
N 38	60	-	70	-	-	-
N 43	-	-	-	-	70	-
или из полиамидной ткани
N 33/36 ПА	-	60	-	60	-	70
N 41/43 ПА	60	-	70	-	-	-
N 45/50 ПА	-	-	-	-	70	-