Ферменты и ферментные препараты

 Солодовые ростки из  бункера 8 взвешиваются на весах  10 и винтовым гибким подъемником  9 направляются в экстрактор 11 и  далее в ленточный вакуум-фильтр 12, откуда промывные воды отводятся  в ресивер 13, а осадок спускается  в бункер 14. Над вакуум-фильтром 12 размещены барометрический конденсатор 16 и ловушка 17, а ниже установлен барометрический ящик 18. Полученный экстракт солодовых ростков из ресивера для фильтрата 15 насосом через приемник 19 закачивается в смеситель 20. Приготовленные смеси поступают в сборник питательной среды 21, а далее в стерилизатор 23, выдерживатель 24 нагрева питательной среды до 130 °С и на охлаждение среды в темплообменники 25 и 26, откуда охлажденная питательная среда поступает в ферментатор 33, заполняя его на 70-75%

Для начала ферментации в  среду вводят посевной материал. Приготовление  посевного материала осуществляется в аппарате 22, откуда он направляется в ферментатор 33 с форсуночным разбрызгивателем 32. Здесь же установлены фильтры 27, 28 и 29 для очистки воздуха, а также стерилизатор пеногасителя 30 с мерником 31. Забираемый из атмосферы воздух очищается от грубой взвеси, сжимается и охлаждается.

Длительность культивирования  зависит от продуцента и условий  введения в процесс питательных  веществ. Готовую культуральную жидкость, содержащую биомассу продуцента, твердую взвесь среды и всю сумму веществ насосом подают через теплообменник 34 для охлаждения и далее в сборник 35.

После окончания ферментации  отделение биомассы от культуральной жидкости происходит в камерном фильтр-прессе 36, откуда биомасса через бункер 37 направляется на сушку и фасовку, а отделенная в сборнике 38 культуральная жидкость — на сепараторы 39, 50 и 55. После сепаратора концентрат поступает в теплообменник 51 для охлаждения.

Перед выпариванием культуральная жидкость подогревается до температуры 95... 100 °С и далее поступает в вакуум-выпарной аппарат 42, а конденсат из конденсатора 41 отводится в сборник 43. После выпаривания культуральная жидкость с содержанием сухих веществ около 40 % представляет собой жидкий концентрат, который перекачивается в сборник 44.

Концентрат культуральной жидкости может быть высушен в распылительной или сублимационной сушилке 45 и через циклон 46 и рукавный фильтр 47 направлен в бункер 48 высушенного препарата.

Шнековым транспортером 49 ферментный препарат транспортируется в установку непрерывного осаждения 52 этанолом, куда из мерника 53 через  теплообменник для охлаждения спирта 54 подается спирт. Осажденный препарат поступает в аппарат для отсушки ферментного осадка 56, откуда после центрифугирования на центрифуге 57 препарат направляется на барабанную вакуум-сушилку 58.

Высушенный препарат собирают в бункере 59, измельчают на измельчителе 60 и направляют в бункер 61, добавляют наполнитель из бункера 61, взвешивают на весах 63 и направляют в смеситель 64. Фасование ферментных препаратов производят в фасовочных машинах 65 и 66 порциями по 17 кг или по 0,5 кг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В ТЕХНОЛОГИИ ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ.

Использование ферментных препаратов в современной пищевой промышленности и медицине.

 

1.В последние годы в результате применения генной инженерии и биотехнологических методов производства изобретены новые кормовые ферментные препараты и мультиэнзимные композиции. В Санкт-Петербургском НИИ антибиотиков и ферментных препаратов медицинского назначения разработан препарат пуриветин.

Пуриветин. Представляет собой многокомпонентный ферментный препарат целлюлозолитического действия. В состав препарата входят целлюлаза, глюканаза, гликозидаза, амилаза и другие ферменты, действующие преимущественно на внутренние связи макромолекулы целлюлозы корма. Кроме многокомпонентного целлюлазного комплекса в состав пуриветина входят метаболиты рибоксин и мети-лурацил. Активным началом рибоксина является инозин, представляющий собой нуклеозид, включающий пуриновое основание гипок-сантин, являющийся метаболитом пуринового обмена в организме животных. Метилурацил является производным пуримидина, обладает анаболической активностью.

Вильзим. Представляет собой мультиэнзимную композицию, предназначенную для использования в комбикормах и рационах птицы. Препарат получен в процессе глубинного выращивания определенных штаммов бактерий и грибов и содержит бета-глкжаназу, цел-люлазу, протеазу, амилазу, ксиланазу, фитазу и др.

Ферменты, входящие в состав вильзима нейтрализуют находящиеся в корме, главным образом зерне злаковых, антипитательные вещества (полисахариды), что способствует повышению усвояемости переваренных веществ корма в организме птицы.

 

2.Ферментная переэтерификация уже многие годы известна как эффективный метод изменения физико-химических показателей масел и жиров. До недавнего времени данная технология применялась только для производства высокоспецифичных и дорогостоящих продуктов вследствие высокой стоимости ферментов. Использование новой технологии иммобилизации ферментов значительно снизило стоимость ферментных препаратов. Энзимная переэтерификация в настоящее время по себестоимости может конкурировать с другими процессами (полная гидрогенизация и химическая переэтерификация) для получения оптимально функциональных и безопасных для здоровья человека продуктов.

Положительный пример не остается без поддержки.

Но пищевая промышленность в этом плане тоже не стоит в  стороне. Если несколько десятков лет  назад ферментные препараты широко использовали только в производстве спирта, пива и сыроделии, то сейчас ферменты широко применяют мясная, кондитерская, хлебобулочная, масложировая, не говоря уже о молокоперерабатывающей промышленности. С этой целью широко используют инновации, которые построены  на таких направлениях в области  исследования получения новых ферментов  и разработки современных технологий, как:

1. модификация свойств  индустриальных ферментов с целью  повышения их активности и  удешевления целевых продуктов;

2. скрининг новых микроорганизмов  – продуцентов ферментов;

3.  получение новых  рекомбинантных ферментов с заданными  свойствами;

4.  разработка пищевых  нанотехнологий с использованием ферментов.

Новые технологии позволяют  расширить сферу применения ферментных препаратов. Так, например, в хлебопечении применение ферментов способствует снижению расхода муки, улучшению  качества теста, замедляет черствение, а также позволяет расширить производство охлажденного и замороженного теста, выпечка из которого пользуется большой популярностью в Европе и признанием у нас, в России.

В масложировой промышленности использование ферментных препаратов увеличивает выход продукции  и экстракцию масла, в крахмалопаточной промышленности благодаря применению ферментов происходит увеличение выхода продукции, модификация крахмала, т.е. получение крахмала с четко заданными  свойствами. Переработка зерна, пивоварение, производство молочной продукции, в  частности сыров, производство вина, соков и сокосодержащих напитков, спирта, кофе, белковых продуктов, сахара, ароматизаторов, растительных экстрактов и пектина также не обходятся без применения ферментных препаратов. Широко используются ферменты и при производстве мясных изделий. Их применяют для реструктурирования мяса.

Как мы видим, практически  ни одна отрасль пищевой промышленности не обходится без использования  ферментов. По данным ряда аналитических  служб европейский рынок пищевых  ферментов постоянно расширяется  и наращивает свои объемы, прибавляя  ежегодно 8%, и, по мнению специалистов, к 2011 году должен в денежном выражении  достичь объема в 846,2 млн евро. Одно из наиболее успешно развивающихся направлений – ферменты для выпечки. По данным Frost and Sullivan, этот сегмент, занимающий около трети всего рынка пищевых ферментов, за последние пять лет вырос почти на 40%. К 2010 году объем рынка составит более 53 мнл евро.

Продукцию нидерландской  фирмы DSM Food Specialties – молокосвертывающие ферменты «Фромаза» и «Максирен» – на российский рынок поставляет компания «Антагро». Крупные фирмы предлагают на рынок, как правило, широкий спектр ферментов. Фирмы, специализирующиеся на определенных отраслях пищевой промышленности, выпускают ферменты специального назначения.

Крупная датская фирма  Сhr.Нansen, работающая на рынке молочной продукции, уже более 130 лет производит и реализует универсальный сычужный фермент для производства сыра. Компания по праву считается лидером на рынке сыров, поставляя натуральные молокосвертывающие ферменты производителям сыра во всем мире.

Наряду с корифеями  ферментного рынка заметные обороты  набирает, например, немецкая фирма AB Enzymes, в которую влилась фирма Gamma Chemie. Продукция Gamma Chemie  использовалась в дистилляции, пивоварении, производстве соков и вина. Среди российских дистибьюторов AB Enzymes подмосковная компания «Гермес-Р» и ростовское ООО «Флори», поставляющие ферменты для всех пищевых отраслей.

Российский рынок пищевых  ферментов имеет свои особенности. Так, в Европе уровень использования  ферментных препаратов в пищевых  отраслях, кроме производства пива и спирта, существенно выше. В России значительно больше продажи ферментов для пивоварения.

   

                                 

Во многих европейских  странах доминирующим на рынке пищевых  ферментов является хлебопечение –  половину продаваемых препаратов составляют ферменты для производства хлеба. В  России совсем другая ситуация – применение ферментов в хлебопечении еще  недостаточно сильно развито.

В России наибольшее количество ферментных препаратов поступает в  пивоваренную отрасль, у нас этот показатель выше, чем в Европе. Потребление  пива в стране увеличивается, требования к сырью возрастают, а качество местного сырья, как правило, не соответствует  технологическим требованиям. Стоимость  качественного импортного солода и  ячменя высокая, в России качественного  ячменя производят немного, поэтому  для работы с недорогим сырьемиспользуют ферментные препараты. Применение ферментов в качестве улучшителей обходится дешевле, чем покупка дорогого импортного сырья. В России недостаточно развито собственное производство ферментных препаратов. По данным аналитических служб, объем отечественного рынка ферментов составляет свыше 40 млн долл., при этом на долю российского производства приходится немногим более 30%. В агропромышленном секторе эта цифра значительно выше, так как основными потребителями отечественных ферментов и ферментных препаратов являются спиртовая промышленность и кормопроизводство. Остальные отрасли пищевой промышленности предпочитают использовать импортные ферментные препараты. Это связано, в первую очередь с отсутствием масштабного отечественного производства.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В ходе курсовой работы, было выяснено, что ферменты широко используются в народном хозяйстве — пищевой, текстильной промышленности, в фармакологии. Ещё шире область использования ферментов в научных исследованиях и в медицине. На сегодняшний день можно насчитать около 15 отраслей пищевой промышленности, где  с успехом используют ферменты, причем в каждой отрасли отдельная группа ферментов обеспечивает достижение конкретных целей, позволяющих либо улучшить качество продукта, либо увеличить выход данной продукции или удешевить процесс, а значит, снизить себестоимость продукции. В ходе исследования ферментов, по существу, был создан современный методический арсенал биохимии. Ферменты используются как мощные инструменты при изучении структуры биополимеров. а также в генно-инженерных исследованиях. Они нашли широкое применение в медицине и пищевой промышленности.

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1. http://www.xumuk.ru/biologhim/057.html
2. http://www.znaytovar.ru/s/Texnologicheskaya_liniya_proizvod26.html
3. http://www.golkom.ru/kme/21/3-294-2-21.html
4. http://apmpts.ru/news/41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15