III.1 Амилолитические препараты
Амилолитические препараты широко выпускаются в нашей стране и за рубежом. В основном это крупнотоннажное производство. Амилазы находят применение почти во всех областях, где перерабатывается крахмалсодержащее сырье. Амилазы используют для осахаривания картофельного крахмала, для улучшения качества концентратов и быстроразвариваемых блюд. Амилазы очень широко распространенны в природе. Они синтезируются многими микроорганизмами (бактерии, грибы, актиномицеты, дрожжи), животными и растениями. Амилолитические ферменты могут применятся в виде поверхностных и глубинных культур, жидких концентратов, сухих препаратов различной степени очистки. Продуцентами амилазы чаще всего используются микроскопические грибы А. oryzae, А. awamori, А. niger, R. delemar и др. В Японии при твердофазном культивировании применяют бактерии В. subtilis, и В. amylosolvents. Режимы выращивания зависят от физиологии продуцента.
III.2 Пектолитические препараты
Группа ферментов, воздействующих на пектиновые вещества, подразделяется на две подгруппы: пектолитические ферменты, гидролизующие пектиновые вещества с участием воды, и негидролитические ферменты, принадлежащие к классу лиаз, осуществляющие расщепление пектиновых веществ без участия воды с образованием двойной связи в продуктах расщепления. Процесс гидролиза пектиновых веществ имеет большое значение для переработки плодов, ягод и овощей. Использование пектолитических ферментов позволяет резко повысить сокоотделение, снять нежелательный желирующий эффект. Есть данные об использовании пектиназ, обладающих мацерирующим действием, в пищевой технологии для размягчения тканей плодов и овощей, что резко повышает их усвояемость. Многие микроорганизмы образуют пектиназы, в том числе микроскопические грибы, бактерии и некоторые виды дрожжей. Наибольшей продуцирующей способностью обладают микроскопические грибы, особенно различные виды рода Aspergillus. В промышленном масштабе пектолитческие препараты получают в основном из A. foetidus, A. awamori, A. niger, Zygofabosporamarxiana и Cl. рectinofermentans при глубинном.
III.3 Целлюлолитические препараты
Это ферментные препараты, способные разрушать целлюлозу. Гидролиз целлюлозы дает глюкозу. Использование целлюлаз повышает выходы целевого продукта и позволяет подойти к созданию безотходных технологий. В промышленных целях используется сравнительно небольшое количество микроорганизмов, в основном относящихся к роду Trichoderma, реже к Geotrichum. Целлюлазы синтезируются анаэробными бактериями рода Acetivibrio, Cellulomonas, Clostridium, но они часто образуют ферменты, прочно связанные с клеткой, что затрудняет использование этих целлюлаз, а главное, эти бактерии весьма капризны, нестабильны при культивировании, и уровень биосинтеза целлюлаз несколько ниже, чем у грибов.
III.4 Гемицеллюлазные препараты
С помощью этих ферментов можно получать глюкозу и пентозы. Эффект от применения этих препаратов заключается в том, что они позволяют повысить выход ряда традиционных продуктов без дополнительных затрат на сырье за счет появления дополнительных резервов сахаров в обрабатываемом сырье в результате гидролитического расщепления гемицеллюлоз. Гемицеллюлозы являются очень широко распространенными в природе полисахаридами, состоящими из различных моносахаров. К гемицеллюлозам относятся в-глюканы, глюкоманнаны, маннаны, галактуронаты, ксиланы и др. В природе есть десятки тысяч микроорганизмов-продуцентов гемицеллюлазных ферментов, которые относятся к самым разным таксономическим группам микроорганизмов. В лабораториях и промышленных условиях получают гемицеллюлазные препараты поверхностным и глубинным способом на основе различных видов микроорганизмов.
III.5 Протеолитические препараты
Выпускаются промышленностью в большом количестве, это крупнотоннажное производство. Протеиназы применяются в пищевой технологии, где идет процесс с использованием микроорганизмов (молочнокислые бактерии и др.). Введение в процесс протеиназ позволяет в результате гидролиза белков обрабатываемого сырья обеспечить микроорганизмам нормальные условия жизнедеятельности. Комплексные ферментные препараты, содержащие протеиназы, используются в пищеконцентратной и консервной промышленности при приготовлении концентратов из трудноразвариваемых круп, гороха, фасоли и др. Эти ферменты очень широко распространенны в природе. В промышленных целях как источник получения протеиназ используются животные ткани, растения и микроорганизмы.
III.6 Препараты, содержащие глюкозооксидазу и каталазу
Применение этих препаратов связано с необходимостью в ряде случаев удалять из продуктов глюкозу или кислород. Обработка продукта перед сушкой глюкозооксидазой позволяет перевести глюкозу в глюконовую кислоту, что исключает образование повышенной цветности в сухом продукте. Эти ферменты успешно используются в консервной промышленности для удаления кислорода, что способствует повышению стойкости продуктов к длительному хранению и сохранению цветности продукта. Источниками этих ферментов являются микроскопические грибы, относящиеся к роду Penicillium и значительно реже к роду Aspergillus. В последние годы используется глубинная культура продуцентов. Производят глюкозооксидазу также из корневой части хрена и некоторых других растений.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Производство ферментных препаратов является одним из ведущих направлений в развитии микробиологической промышленности. Год от года растет объем выпускаемых ферментных препаратов, расширяется их ассортимент и область применения. Ферментные препараты широко используются в самых различных отраслях пищевой и легкой промышленности, в косметике, в производстве моющих средств, в сельском хозяйстве, в аналитических исследованиях, медицинской промышленности и здравоохранении. Все больше заводов микробиологической промышленности осваивают выпуск этой продукции. Успешное развитие производства ферментных препаратов зависит от глубоких знаний, исследований в области производства, а также и от умелого использования знаний в области микробиологии, биохимии, коллоидной и физической химии, генетики, энзимологии – то есть наук, являющихся теоретической основой промышленного получения ферментных препаратов.