Спосіб комплексної переробки дріжджів-сахароміцетів

Способ комплексной переработки дрожжейсахаромицетов, включающий гидролиз дрожжевой суспензии, разделение гидролизата с получением пептидно-нуклеотидного экстракта и белкового осадка, его сушк у, экстракцию из этого осадка липидов этиловым спиртом с последующим получением из липидов эргостерина, а также сушку обезжиренного белкового осадка с получением пищевого белкового концентрата, отличающийся тем, что дрожжевую суспензию подвергают щелочному гидролизу при рН 7,5 - 9,0, температуре 80 - 85 С в течение 30 - 40 минут, а полученный пептидно-нуклеотидный экстракт подвергают последовательно термощелочному и термокислотному гидролизам с получением экстракта с последующей нейтрализацией и высушиванием Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии, а именно к способам переработки биомассы микроорганизмов и получению из нее белков, липидов, эргостерина и пептидно-нуклеотидных компонентов, и может быть использовано в пищевой, химической и медицинской промышленности. Известны способы комплексной переработки дрожжей на основе дезинтеграции биомассы инициированным автолизом с получением одновременно ряда изолятов: эргостерина, инвертазы, фосфолипидов и полисахаридов клеточных стенок /А.с. ЧССР № 259229/; двухстадийной обработки биомассы водными растворами низших спиртов, обработкой водными растворами кислот при рН=0,7-1,5 в течение 1 - 5 мин. при 50 - 100°С, нейтрализации до рН=2,5-ь4,5 с получением белкового продукта, липидных и нуклеотидных компонентов /А.с. СССР №1416100/; двухстадийной экстракции дрожжей сначала водой при 80 - 100°С, а затем щелочным раствором с рН=8,0-И0,0 /А.с. ГДР № 156875/- денуклеинизадии при рН=4,5 и температуре 60 С в течение 10с, последующим автогидролизом при температуре 55°С в течение 1,5 - 2,0 часа с получением белкового изолята, полисахаридно-белкового концентрата и жидкой дрожжевой фракции /Рошкова 3, и др. - Хранительна промышленность, - 1986 - 35, № 1, с. 24 26/; способы обработки биомассы одноклеточных микроорганизмов с целью получения пищевого белка с низким содержанием нуклеиновых кислот, концентрированным раствором аммиака при 90 125°С, рН=9,0 -10,5 /Патент США № 3775393/. Известен также способ комплексной переработки дрожжей-сахаромицетов, включающий кислотный гидролиз дрожжевой суспензии при рН=0,5-ь0,7 и температуре 75 - 80°С в течение 20 30 минут с последующим о хлаждением до 2025°С, нейтрализацией до рН=4,5-н5,0, промывкой 5 - кратным количеством воды и разделением сепарацией /А.с. СССР № 1641029/. Из жидкого экстракта /пептидно-нуклеотидного экстракта/ получают РНК-концентрат. Полученный белковый осадок высушивают и из него экстрагируют липиды этиловым спиртом из расчета 5,0 - 6,0 л/кг сухи х веществ /СВ/ белкового осадка при температуре 65 - 70°С, который затем используется в качестве пищевого белкового концентрата /ПБК/. Из пептидно-нуклеотидного экстракта после нейтрализации выделяют нуклеиновые кислоты, а из спиртового экстракта после упаривания и омыления липидов - эргостерин. Причиной, препятствующей повышению экономичности известного способа комплексной переработки дрожжей-сахаромицетов, является то, что условия ведения процесса не позволяют полнее использовать такие компоненты дрожжевой клетки, как высоко полимерная РНК. Это объясняется ее разрушением при жестком кислотном гидролизе, приводящем к расщеплению части высокополимерной РНК до отдельных нуклеозидов, что снижает выход целевого продукта и его качество. Одновременно с кисло тным гидро лизом н уклеи см о со ю ф см < 27950 новых кислот происходит и гидролиз белков, что приводит к загрязнению продукта и необходимости его повторной очистки. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа комплексной переработки дрожжей-сахаромицетов, направленного на более полное использование компонентов исходного сырья за счет заявленных технологических приемов и параметров процесса. Технический результат, обеспечиваемый реализацией заявленных технологических приемов и параметров, заключается в повышении экономичности процесса за счет более полного использования компонентов сырья. Одновременно возникают связанные о техническим результатом потребительские свойства объекта изобретения - повышение выхода высокополимерной РНК, улучшение его качества и получение нового продукта, обладающего радиозащитными свойствами. Дости гается те хнический резуль тат тем, что по способу комплексной переработки дрожжейсахаромицетов, включающем у кислотный гидролиз .дрожжевой суспензии, разделение гидролизата с получением пептидно-нуклеотидного экстракта и белкового осадка, его сушку, экстракцию из этого осадка липидов этиловым спиртом, с последущим получением из липидов эргостерина, а также сушку обезжиренного белкового осадка с получением ПБК, дрожжевую суспензию подвергают щелочному гидролизу при рН-7,5^-9,0, температуре 80 - 85°С в течение 30 - 40 минут, а полученный пептидно-нуклеотидный экстракт подвергают термо-щелочному и термо-кислотному гидролизам с получением радиопротекторного экстракта с последующей нейтрализацией и высушиванием. Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показало, что оно отличается от известного более полным, использвванием компонентов биомассы с получением повышенного выхода высокополимерной РНК, параметрами и условиями ее выделения. Мягкий щелочной гидролиз /рН=7,£н-9,0/ позволяет получить больший выход высокополимерной РНК, не загрязняя ее белковыми компонентами. Экстракция высокополимерной РНК из дрож жевой суспензии при рН=7,5-5-9,0 и температуре 80 - 85°С в течение 30 - 40 минут увеличивает выход целевого продукта в экстракт за счет освобождения РНК, связанной с белком, и увеличением проницаемости дрожжевой клетки. При .рН ниже 7,6 эффект выделения высокополимерной РНК снижается, а выше 9,0 - незначительно повышается, но приводит к удорожанию процесса за счет повышенного расхода щелочи. Кроме того, при повышении рН более 9,0 происходит усиленный гидролиз белков, что затрудняет выделение РНК. Температурный интервал 80+85°С является оптимальным. При температуре ниже 80°С замедляется процесс экстракции из-за недостаточной проницаемости дрожжевой клетки, а выше 85°С проницаемость дрожжевой клетки не увеличивается, что приводит к увеличению расхода тепла, а также на блюда е тся ра зр уше ние высоко полимерной РНК, что сн ижает вы ход целе во го продукта. Продолжительность процесса 30 - 40, минут также является оптимальной. При продолжительности менее 30 минут снижается вы ход РНК, а более 40 минут - незначительно повышается, но приводит к удорожанию процесса за счет повышения энергозатрат. Полученный пептидно-нуклеотидный экстракт, представляющий собой концентрат РНК, подвергают термо-щелочной обработке для расщепления нуклеопротеидных комплексов и выведения белков в раствор. При этом происходит частичное расщепление олигополирибонуклеотидов и полипептидов до олигорибонуклеотидов и пептидов и аминокислот. Последующая термо-кислотная обработка пептидно-нуклеотидного экстракта приводит к дальнейшему более жесткому расщеплению олигорибонуклеотидов до получения смеси нуклеотидов, нуклеозидов и короткоцепочных олигополинуклеотидов Полученную смесь нейтрализуют и высушивают с получением препарата ГЭД, обладающего радиозащитными свойствами. Способ осуществляется следующим образом: готовят дрожжевую суспензию концентрацией 10 15% СВ и проводят гидролиз в водно-щелочной среде при pH=7,5-s-9,0, температуре 80-ь85°С в течение 30 - 40 мин. Затем гидролизовванную массу охлаждают до 20 - 25°С и разделяют сепарацией. Белковый осадок высушивают и из него экстрагируют липиды этанолом из расчета 3,5 - 4,8 л/кг СВ белкового осадка при температуре 65 - 70°С в течение 1 -2 часов. Полученный спиртовый экстракт липидов упаривают до 18 - 20% СВ и омыляют с получением эргостерина и омыленной фракции липидов. Обезжиренный белковый осадок высушивают с получением ПБК. Пептидно-нуклеотидный экстракт охлаждают до температуры 4*7°С, добавляют концентрированную соляную кислоту до значения рН=2,0ч-2,3, выдерживают в течение 1,0-И ,5 часа и отделяют высокополимерную РНК. Полученную пасту РНК разбавляют водой в соотношении 1:2 и проводят термощелочной гидролиз при рН=8,5, температуре 85°С в течение 30 мин. Затем гидролизат охлаждают до 25 - 30°С и концентрированной соляной кислотой доводят значение рН до 1,5+2,5. Полученную суспензию нагревают до температуры 90°С и выдерживают при этой температуре 10 мин. По истечении указанного времени суспензию охлаждают, нейтрализуют КОН и высушивают с получением радиопротекторного экстракта. Радиопротекторный экстракт используют для введения в состав пищевых продуктов лечебнопрофилактического назначения, обладающих радиозащитными свойствами или используют в качестве субстанции для получения ряда лекарственных препаратов типа препарата "Энкад". В таблице представлены примеры конкретного выполнения известного /прототипа/ и заявляемого способов с различными режимами проведения операций /заявляемыми и запредельными/, а также подтверждение достижения поставленной цели. 27950 Таблица Показатели Прототип 1 7,0 75 25 1,90 1,1 Примеры 2 3 7,5 8,5 80 83 30 35 2,02 2,2 0,90 0,80 4 РН 0,5-0,7 9,0 Температура, иС 75-80 85 Время, мин 20-30 40 Выход РНК, % СВ 1,60 1,95 1,20 0,95 Содержание нуклеиновых компонентов в ПБК, % СВ Выход ПБК, кг/т дрожжей 148 150 152 156 153 5,6 6,0 6,2 Выход радиопротекторного экстракта, 5,9 кг Выход эргостерина, % СВ 0,30 0,30 0,30 0,31 0,32 лизации отходов переработки дрожжей и полуСпособ комплексной переработки дрожжейсахаромицетов, кроме достижения поставленной чения нового продукта - радиопротекторного эксзадачи, позволит полностью решить вопрос утитракта ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Бульв Лесі Українки, 26, Київ, 01133, Україна (044) 254-42-30, 295-61-97 Підписано Обся г ? одр ук у f 2001 р обл -вид арк Формат60 Тираж 50 прим Зам УкрІНТЕІ Вул Горького, 180, Київ, 03680 МСП, Україна (044) 268-25-22