3.7. Послідовність отримання очищених ферментних препаратів

Описані нижче методи дозволяють отримувати очищені технічні ферментні препарати.

Фільтрат культуральної рідини, одержаної на стадій глибинного культивування (Гх), подають на стадію вакуум-випарювання для одержання концентрату культуральної рідини (Г2х), який може бути використаний як товарний ферментний препарат, або бути перероблений двома способами:

• концентрат подають на стадію сушіння (наприклад у сушарку розпилювальної дії) з метою отримання сухого препарату. Отриманий сухий препарат змішують з наповнювачем одержують ферментний препарат класу Г3х;

• концентрат охолоджують ропою і подають на стадію осадження органічним розчинником. Осад відділяють від над осадової рідини. Відділений фугат йде на регенерацію спирту, а осад змішують з наповнювачем з метою отримання ферментного препарату класу Г10х.

Поверхнева культура (Пх) надходить на стадію екстракції. Отриманий екстракт може перероблятися трьома шляхами:

• екстракт подають на стадію вакуум-випарювання, в результаті чого отримують концентрат, який може бути використаний як товарний продукт (П2х);

• екстракт може піддаватися розпилювальному висушуванню з подальшим змішуванням з наповнювачем і отриманням ферментного препарату класу П3х;

• екстракт може охолоджуватися ропою і поступати на стадію осадження ферментів органічним розчинником. Після відділення осаду від над осадової рідини, він змішується з наповнювачем, в результаті чого отримують ферментний препарат класу П10х.

3.8. Одержання ферментних препаратів з рослин та органів і тканин тварин

Одержання ФП рослинного і тваринного походження полягає у вилученні ферментів, які містяться у відповідній сировині, та їх очищенні від домішок.

З подрібнених плодів, стебел, листків рослин ферменти екстрагують водою. Подальше їх вилучення з водних розчинів та їх очищення практично не відрізняються від методів виділення ферментів мікробного походження.

Одержання ФП з тваринної сировини включає такі стадії:

• консервування сировини;

• подрібнення сировини;

• екстракція ферментів;

• відділення твердої фази від екстракту;

• виділення та очищення ферментів;

• вилучення солі;

• стерилізацію ферментних розчинів;

• одержання сухих ФП.

Свіжі органи і тканини тварин, які містять ферменти, дуже нестійкі при зберіганні. Тому сировину негайно переробляють або консервують. Для консервування сировини використовують такі способи: зберігання при низькій температурі, обробка кухонною сіллю, ацетоном, етиловим спиртом або ж висушування.

Найпоширенішим способом консервування у виробничих умовах є заморожування сировини у холодильних шафах при температурі (–)40-(–)60^оС. Заморожену сировину зберігають при (–)15-(–)18^оС і вологості повітря до 95%. Перспективним є обезводнення сировини при низькій температурі ацетоном або етанолом (вилучається до 80-90% вологи) з її подальшим висушуванням, що дозволяє зберігати сировину до 1 року.

Залежно від виду сировини, використовують різні методи подрібнення сировини:

• почерговим заморожуванням і розморожуванням;

• автолізом;

• обробкою дубильними речовинами, органічними розчинниками;

• механічним подрібненням і пресуванням;

• за допомогою ультразвуку.

Найчастіше практикують механічне подрібнення сировини, яке здійснюють на спеціальних м’ясорубках або куттерах, що дозволяють одержати найтонші зрізи з замороженого м’яса.

Тваринні тканини, особливо підшлункова залоза, містять велику кількість різних ферментів, які характеризуються різною розчинністю та стабільністю й не можуть екстрагуватися з подрібненої сировини за єдиною технологічною схемою. Екстрагування здійснюють в умовах, які виключають можливість автолізу та зворотної денатурації білків.

Багато ферментів нечутливі до автолітичних процесів і тому легко екстрагується водним розчином кислот при pH 1-2, водою чи водними розчинами солей при pH 7-8 або концентрованим водним розчином органічних розчинників (етанол, метанол, гліцерин, ацетон).

Процес здійснюють в обладнаних мішалками ємностях із нержавіючої сталі або покритих емаллю шляхом 2-3-разового екстрагування. Екстракт відділяють центрифугуванням, забезпечуючи мінімальну тривалість процесу та охолодження оброблюваної маси.

Якщо фермент, який виділяється, нестабільний, то замість центрифугування використовують вакуум-фільтрування або просто декантують екстракт з твердого осаду. Однак, порівняно з сепаруванням і центрифугуванням, фільтрування є достатньо малопродуктивним.

Методи виділення ферментів з екстрактів та їх очищення включають процеси осадження, фракціювання органічними розчинниками, солями, ультрафільтрування, діаліз, вакуум-випарювання, виморожування, сорбцію.

При одержанні ФП для медичної та харчової промисловості з осадів ФП при їх одержанні висолюванням вилучають сіль шляхом діалізу, гель-фільтрування або очищення в іонообмінниках.

ФП, призначені для використання в лікувальних цілях повинні бути стерильними. Оскіль­киферменти є термолабільними речовинами, їх не можна піддавати термічній стерилізації. Тому застосовують холодну стерилізацію, яку здійснюють шляхом фільтрування ферментного розчину через спеціальні дрібнопористі перегородки або керамічні патрони. Розміри пор – від 4,5-7 мкм до 0,9-1,3 мкм. Застосовують також сублімаційне висушування стерильного розчину ферменту в ампулах або флаконах у стерильних умовах: стерильні ємності заповнюють стерильним розчином і подають у камеру для заморожування, а потім – на висушування. Після висушування ємності герметизують.

Сухі ФП тваринного походження, які не призначені для використання в медицині, одержують аналогічно, як і препарати мікробного походження.