Получение жидкого фермента сычуга маралов

Введение . Создание и разработка новых технологических подходов по глубокой переработке как основной, так и побочной продукции пантового оленеводства являются основополагающим этапом развития данной отрасли. Вовлечение в производство вторичного сырья способствует повышению эффективности использования продукции мараловодства. Расширяя технологии переработки и включая биосубстанции с новыми свойствами в различные продукты, можно достичь высокой рентабельности отрасли [1]. В связи с этим разработка способов переработки желудочно-кишечного тракта маралов может обеспечить мараловодство не только новым видом сырья, но и использовать ранее не применяемые катализаторы для производства гидролизатов и концентратов из сырья маралов, что значительно сократит себестоимость готовых продуктов.

Л.А. Каймбаевой разработан способ получения сухого фермента сычугов маралов, который включает многоэтапную экстракцию с применением органических растворителей, которые не рекомендуется применять при производстве экологически чистых функциональных продуктов. На данный момент на территории России сычуги маралов не применяются в производстве и утилизируются мараловодческими хозяйствами еще на боенских пунктах, что ежегодно ведет к недополучению существенной прибыли [2].

Применяемые ранее способы получения гидролизатов и концентратов включали ферменты животного (пепсин говяжий), растительного (папаин) и микробного происхождения [3, 4]. Комплексы ферментов обеспечивали достаточно высокий выход биосубстанций, но зна- чительно увеличивали себестоимость готовых продуктов на их основе. В связи с этим разработка простого в технологическом исполнении способа переработки сычугов маралов без применения специализированного оборудования и органических растворителей позволит многим предприятиям малой мощности получать качественные биосубстанции для производства функциональных продуктов из сырья маралов.

Цель исследования: разработать способ получения жидкого фермента сычугов маралов для эффективной переработки побочной продукции пантового оленеводства.

Объекты и методы исследования. Научноисследовательская работа была проведена во Всероссийском научно-исследовательском институте пантового оленеводства ФГБНУ ФАНЦА в период 2017–2018 гг.

Для осуществления эксперимента заготовку сырья маралов осуществляли в ФГУП «Новота-лицкое» (Чарышский район, Алтайский край). В соответствии с принятыми нормами в процессе убоя маралов извлекали внутренние органы, в том числе желудочно-кишечный тракт, который разделывали на специальном столе. От желудочно-кишечного тракта отделяли кишечник и разделяли многокамерный желудок на отдельные части: книжку, сетку, рубец и сычуг. Сычуг освобождали от содержимого и жировой ткани, промывали проточной холодной водой, замораживали при температуре минус 18 °С. Замороженные сычуги для проведения экспериментальных исследований отправляли в лабораторию переработки и сертификации пантовой продукции отдела ВНИИПО.

В ходе исследования для получения жидкого фермента сычуга маралов (ФСМ) проведены эксперименты по приготовлению раствора из размороженного, измельченного на мясорубке МИМ 300 сычуга с размерами частиц 2–5 мм, время экспозии смеси в термостате 3, 6, 12, 24, 48, 72 ч, гидромодуль 1:125. Оптимальную температуру экспозиции определяли в точках 35, 37, 39, 41˚С.

Время экстракции оценивали по скорости обесцвечивания окрашенного фибрина. Окраску фибрина производили кармином, объединив его с едким натрием. Для определения работы фермента в экстрактах добавляли экстракт в количестве 2 мл в пробирку, а затем вносили окрашенный фибрин, после чего оценивали время обесцвечивания фибрина [5].

Для активизации пепсина в реакционной смеси использовали 10 %-й раствор соляной кислоты, количество которой регулировали с учетом величины кислотности, которая составляла 1,0; 2,0; 3,0.

Таким образом, технология получения жидкого фермента сычуга маралов заключалась в следующем: 50 г измельченного сычуга маралов выдерживали в реакционной смеси (1:126), состоящей из 6,3 л воды, подкисленной до нужной рН при температуре 37 °С. После фильтра-

Вестник КрасГАУ. 2019. № 5 ции жидкого ФСМ оценивали его протеолитическую активность.

Протеолитическую активность изучали по степени гидролиза (аминному азоту) жидкого фермента сычуга маралов с использованием в качестве субстрата побочного сырья пантового оленеводства – хвостов маралов [6].

Эксперименты проведены в трехкратной повторности.

Результаты исследования. С целью изучения возможности получения жидкого фермента сычуга маралов из измельченных слизистых оболочек были получены экстракты с разным временем экспозии, результаты исследования которых представлены в таблице 1.

Таблица 1

Определение оптимального времени экстракции жидкого ФСМ

Показатель	Время экстракции, ч
	3	6	12	24	48	72
Время, затраченное на обесцвечивание фибрина, мин	250	160	43	18	17	Испорчен

Как показывают данные таблицы 1, расщепление белка фибрина быстрее всего происходит при воздействии экстрактов с экспозицией 24– 48 ч. Незначительное изменение времени обесцвечивая фибрина через 48 ч экстракции, вероятно, свидетельствует при заданных параметрах о полном извлечении ферментов из ткани сычуга. Увеличение времени до 72 ч приводит к закисанию жидкого экстракта.

При разных значениях рН получены реакционные смеси, в которых исследована протеолитическая активность на хвостах маралах, представленная на рисунке 1.

Рис. 1. Протеолитическая активность экстрактов из хвостов при разных рН

Содержание аминного азота позволяет судить о глубине расщепления белка до растворимых молекул: пептонов, пептидов (высоко-, средне-, низкомолекурных), аминокислот и, следовательно, о более высокой протеолитической активности ферментных препаратов. Так, при гидролизе хвостов раствором жидкого ФСМ с рН = 2,0 получены более высокие показатели аминного азота по сравнению с раствором рН=1,0 – на 15,5–37,9 %, растворы с рН = 3,0 имеют малозначимое недостоверное отличие показателя. В связи с чем оптимальным уровнем рН для получения жидкого ФСМ является величина 2,0.

Температурный оптимум определяли в экстрактах с рН=2,0, время – 24 ч, в разных точках. На рисунке 2 показано влияние температуры на протеолитическую активность жидкого ФСМ.

Рис. 2. Протеолитическая активность экстрактов из хвостов при рН = 2,0 в зависимости от температуры

Анализируя полученные данные, можно сказать, что оптимальными параметрами температуры для ферментации являются 37–39 °С. Увеличение температуры экстракции измельченных сычугов свыше 39 °С приводит к снижению протеолитической активности в 2,2 раза.

В результате проведенного исследования можно заключить, что оптимальными параметрами для получения жидкого фермента сычуга маралов является время экспозиции в термостате 24 ч, температура – 37 °С, рН = 2,0.