Спосіб одержання препарату ксилоолігосахаридів

Реферат: UA 107772 U UA 107772 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до біотехнології, зокрема до способу одержання препарату ксилоолігосахаридів (КОС) з пшеничних або житніх висівок. Найближчим аналогом є спосіб одержання препарату КОС з рисового лушпиння (Патент CN 101381753 В). Спосіб здійснювали за такою схемою. Готували суспензію рисового лушпиння шляхом подрібнення та витримки у воді при 50 °C протягом 12 годин, фільтрували і фільтрат видаляли. Отриманий осад обробляли 2 %-им розчином NaOH при 60 °C у співвідношенні 1:50 протягом 24 годин. Суспензію центрифугували у присутності 40…60 % оцтової кислоти для зниження показника рН до 5…7. Осад видаляли центрифугуванням, а супернатант концентрували і осаджували 95 %-им етанолом у співвідношенні 1:(2…5) протягом 6…12 годин. Осад відділяли центрифугуванням та сушили для видалення етанолу. Висушений осад піддавали ферментативному гідролізу ксиланазою у 6 %-му водному розчині (9 г ферменту ксиланази розчиняли у 100 мл води) протягом 48 годин при 60 °C. Суміш нагрівали до 100 °C протягом 15 хв для інактивації ферменту, потім концентрували при зниженому тиску при 50 °C. отриманий концентрат очищували шляхом адсорбції катіонними смолами при 20…40 °C протягом 12 годин (у співвідношенні 100 г розчину смол на 200 мл концентрату) із подальшим фільтруванням у присутності 40 %-го розчину етанолу. Фільтрат концентрували, піддавали діалізу протягом 48 годин та висушували у вакуумі при 60 °C протягом 15 годин. Отриманий порошок мав блідо-жовтий або білий колір із вмістом КОС 63 %. Аналог і спосіб, що заявляється, мають спільні ознаки - подрібнення сировини, ферментативний гідроліз, обробка етанолом і висушування. Недоліками цього способу є велика тривалість процесів обробки, використання додаткових операцій на очищення продукту, що призводять до його удорожчання при невисокому вмісті цільового компонента. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити ефективний спосіб одержання препарату КОС, в якому шляхом створення оптимальних умов екстрагування та очищення забезпечити більший вміст КОС у кінцевому продукті та скоротити тривалість процесів обробки. Поставлена задача вирішена в способі одержання препарату ксилоолігосахаридів, що включає подрібнення сировини, ферментативний гідроліз, обробку етанолом і висушування, згідно з корисною моделлю, ферментативний гідроліз пшеничних або житніх висівок здійснюють поетапно, спочатку 0,0001-0,01 %-ою α-амілазою з активністю 2000 АО/г і 0,0001-0,01 %-ою глюкоамілазою з активністю 6000 АО/г протягом 0,5-1,0 год., після цього 0,001-0,1 %-ою протеазою з активністю 70 АО/г, далі ферменти інактивують кип'ятінням суміші протягом 8-12 хв і відокремлюють осад від супернатанту, до осаду додають 0,0001-0,1 %-ий мультиферментний препарат Viscozyme L з активністю 100 АО/г і проводять ферментативний гідроліз протягом 2-4 год., супернатант відокремлюють від осаду, після чого супернатант обробляють 96 %-им етанолом, а осад, який утворився відокремлюють і сушать до вмісту вологи 8 %. Окрім того, ферментативний гідроліз проводять при гідромодулі 1:(8-12). Ферментативний гідроліз а-амілазою, глюкоамілазою і протеазою проводять при 50-55 °C, а ферментативний гідроліз препаратом Viscozyme L проводять при 45-50 °C. Спосіб здійснюють наступним чином. Пшеничні або житні висівки подрібнюють на млині до розміру часток 0,75…1 мм, потім здійснюють ферментативний гідроліз 0,0001…0,01 % α-амілазою (активність 2000 АО/г, рН 5) та глюкоамілазою (активність 6000 АО/г, рН 5) з гідромодулем 1:(8…10), 0,5…1 год. При 40…55 °C, 0,001…0,1 % протеазою (активність 70 АО/г, рН 5) з гідромодулем 1:(8…10), 0,5…1 год. при 40…55 °C. Ферменти інактивують кип'ятінням протягом 10 хв. Після цього суміш центрифугують при 6000 об/хв протягом 10 хв для відділення осаду від супернатанту. До осаду, що утворився, додають 0,0001…0,01 % мультиферментний препарат Viscozyme L (активність 100 АО/г, рН 4) з гідромодулем 1:(8…10) і проводять ферментативний гідроліз 2…4 год. при 35…55 °C. Після цього суміш центрифугують при 6000 об./хв протягом 10 хв для відділення супернатанту від осаду. КОС в супернатанті осаджують 96 %-им етанолом у співвідношенні 1:(1…4). Далі суміш центрифугують при 8000 об./хв протягом 10 хв для відділення осаду від супернатанту. Отриманий осад висушують до вмісту вологи 8 %. Одержаний препарат КОС являє собою дрібний порошок блідо-коричневого кольору і містить КОС - 65,4 % з пшеничних та 68 % з житніх висівок. Приклади здійснення способу. Приклад 1. 100 г пшеничних висівок подрібнюють на млині до розміру часток 0,75 мм, потім здійснюють ферментативний гідроліз 0,001 %  -амілазою (активність 2000 АО/г, рН 5), 0,0006 % глюкоамілазою (активність 6000 АО/г, рН 5) з гідромодулем 1:10 (на 1 г висівок 10 мл розчину ферменту а-амілази 10 мл розчину глюкоамілази), 0,5 год. при 55 °C потім в суміш додають 1 UA 107772 U 5 10 15 20 25 30 35 0,005 % протеази (активність 70 АО/г, рН 5) і продовжують гідроліз 0,5 год. при 55 °C. Ферменти інактивують кип'ятінням протягом 10 хв. Після цього суміш центрифугують при 6000 об./хв протягом 10 хв при кімнатній температурі для відділення осаду від супернатанту. До осаду, що утворився додають 0,001 % мультиферментний препарат Viscozyme L (активність 100 АО/г, рН 4) з гідромодулем 1:10 і проводять ферментативний гідроліз 4 год. при 50 °C. Після цього суміш центрифугують при 6000 об./хв протягом 10 хв при кімнатній температурі для відділення супернатанту від осаду. КОС в супернатанті осаджують 96 %-им етанолом у співвідношенні 1:3 (на 600 мл екстракту 1800 мл етанолу). Далі суміш центрифугують при 8000 об./хв протягом 10 хв при кімнатній температурі для відділення осаду від супернатанту. Отриманий осад висушують до вмісту вологи 8 %. Вміст КОС у препараті складав 654±0,05 мг. Приклад 2. 100 г житніх висівок подрібнюють на млині до розміру часток 0,75 мм, потім здійснюють ферментативний гідроліз 0,001 % -амілазою (активність 2000 АО/г, рН5), 0,0006 % глюкоамілазою (активність 6000 АО/г, рН 5) з гідромодулем 1:10 (на 1 г висівок 10 мл розчину ферменту -амілази 10 мл розчину глюкоамілази), 0,5 год. при 55 °C потім в суміш додають 0,005 % протеази (активність 70 АО/г, рН 5) і продовжують гідроліз 0,5 год. при 55 °C. Ферменти інактивують кип'ятінням протягом 10 хв. Після цього суміш центрифугують при 6000 об./хв протягом 10 хв при кімнатній температурі для відділення осаду від супернатанту. До осаду, що утворився, додають 0,001 % мультиферментний препарат Viscozyme L (активність 100 АО/г, рН 4) з гідромодулем 1:10 і проводять ферментативний гідроліз 4 год. при 50 °C. Після чого суміш центрифугують при 6000 об./хв протягом 10 хв при кімнатній температурі для відділення супернатанту від осаду. КОС в супернатанті осаджують 96 %-им етанолом у співвідношенні 1:3 (на 600 мл екстракту 1800 мл етанолу). Далі суміш центрифугують при 8000 об./хв протягом 10 хв при кімнатній температурі для відділення осаду від супернатанту. Отриманий осад висушують до вмісту вологи 8 %. Вміст КОС у препараті складав 680±0,05 мг. Приклади 3 і 4 здійснюють аналогічно прикладу 1, але ферментативний гідроліз проводять при різних концентраціях ферментів та тривалості обробки розчинами ферментів. Отримані дані наведені в таблиці 1. Приклади 5, 6, 7 здійснюють аналогічно прикладу 2, але ферментативний гідроліз проводять при різних концентраціях ферментів та тривалості обробки розчинами ферментів. Отримані дані наведені в таблиці 2. Як видно з даних, наведених в таблицях, оптимальними є концентрації ферментів амілази, глюкоамілази, протеази та мультиферментного препарату Viscozyme L 0,0095…0,001 %; 0,0006…0,00065 %; 0,0045…0,005 % і 0,001…0,0015 % відповідно. При цьому досягається високий вміст КОС у препараті - 654 мг/г з пшеничних, 680 мг/г з житніх висівок за скорочений час обробки - 5 годин. Таблиця 1 Вплив концентрації ферментів на вміст КОС у препараті з пшеничних висівок та час обробки Концентрація ферментів, % -амілази глюкоамілази протеази мультиферментного препарату Viscozyme L Загальна тривалість обробки ферментами, годин Вміст КОС, мг 2 № прикладу 1 0,001 0,0006 0,005 0,001 5 654±0,05 3 0,0007 0,0004 0,002 0,0007 7 545±0,05 4 0,004 0,006 0,008 0,007 3 571±0,05 UA 107772 U Таблиця 2 Вплив концентрації ферментів на вміст КОС у препараті з житніх висівок та час обробки Концентрація ферментів, % -амілази глюкоамілази протеази мультиферментного препарату Viscozyme L Загальна тривалість обробки ферментами, годин Вміст КОС, мг № прикладу 2 5 6 7 0,001 0,0001 0,01 0,006 0,0006 0,0001 0,01 0,005 0,005 0,001 0,1 0,05 0,001 0,0001 0,01 0,1 5 7 3 4 680±0,05 567±0,05 612±0,05 650±0,05 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 1. Спосіб одержання препарату ксилоолігосахаридів, що включає подрібнення сировини, ферментативний гідроліз, обробку етанолом і висушування, який відрізняється тим, що ферментативний гідроліз пшеничних або житніх висівок здійснюють поетапно, спочатку 0,0001 0,01 %-ою -амілазою з активністю 2000 АО/г і 0,0001 0,01 %-ою глюкоамілазою з активністю 6000 АО/г протягом 0,5-1,0 год., після цього 0,001-0,1 %-ою протеазою з активністю 70 АО/г, далі ферменти інактивують кип'ятінням суміші протягом 8-12 хв і відокремлюють осад від супернатанту, до осаду додають 0,0001-0,1 %-ий мультиферментний препарат Viscozyme L з активністю 100 АО/г і проводять ферментативний гідроліз протягом 2-4 годин, супернатант відокремлюють від осаду, після чого супернатант обробляють 96 %-им етанолом, а осад, який утворився, відокремлюють і сушать до вмісту вологи 8 %. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ферментативний гідроліз проводять при гідромодулі 1:(8-12). 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ферментативний гідроліз -амілазою, глюкоамілазою і протеазою проводять при 50-55 °C. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ферментативний гідроліз препаратом Viscozyme L проводять при 45-50 °C. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3