RU2201447C1

RU2201447C1 - Papain production method

Info

Publication number: RU2201447C1
Application number: RU2001131527/13A
Authority: RU
Inventors: А.В. Шумилин; С.А. Калкутин; И.П. Иванов; А.А. Алексеев; А.К. Стародубцев; П.В. Скоробогатов; Ю.И. Полосков; С.Ш. Сулийманов
Original assignee: Шумилин Александр Владимирович; Калкутин Сергей Александрович; Иванов Игорь Павлович; Стародубцев Алексей Константинович; Сулийманов Саловат Шейхович
Priority date: 2001-11-23
Filing date: 2001-11-23
Publication date: 2003-03-27

Abstract

FIELD: production of ferments. SUBSTANCE: method involves extracting juice from fruit and/or branches directly from tree by cutting and/or opening skin surface to depth not in the excess of 0.02 mm; gathering juice for time period not in the excess of 3 min after opening until layer in vessel has 0.5-3 mm thickness; providing drying in vacuum drier at temperature not exceeding 90 C until obtaining of product having moisture content of 5.3 plus and minus 0.02%; determining proteolytic activity of product; grinding and storing it in hermetically sealed vessel protected from light at temperature of 4-6 C for less than 5 years. EFFECT: simplified method, reduced production costs and improved quality of product. 4 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к технологии сбора и переработки сока и получения ферментного препарата папаина непосредственно с растущего дынного дерева либо из его плодов, либо древесины. The invention relates to a technology for collecting and processing juice and obtaining an enzyme preparation of papain directly from a growing melon tree, either from its fruits or wood.

Известен способ получения обратимо инакгивированного папаина, заключающийся в том, что свежий латекс (сок) плода папайи обрабатывают при кислотности рН, равной 6,5-8,0, тетратионатом в количестве, достаточном для окисления всех сульфгидридных соединений, и сушат, а актвируют непосредственно перед использованием (см. US 3539451, кл. С 12 N 9/50, опубл. 1970). A known method of producing a reversibly inactivated papain, which consists in the fact that fresh latex (juice) of the papaya fruit is treated with an acidity of pH 6.5-8.0, tetrathionate in an amount sufficient to oxidize all sulfhydride compounds, and dried, and directly activated before use (see US 3539451, CL 12 N 9/50, publ. 1970).

Известен способ получения папаина, заключающийся в том, что с помощью порошка сердцевины сахарного тростника фильтруют молоко плодов дынного дерева для удаления коллоидных зерен, а с помощью хлористого кальция удаляют экстрагируемую жидкость и производят концентрацию (см. CN 1088614, кл. С 12 N 9/50, опубл. 1994). There is a method of producing papain, which consists in filtering milk of melon tree fruit with the help of sugarcane core powder to remove colloidal grains, and using extract of calcium chloride removes the extracted liquid and produces a concentration (see CN 1088614, class C 12 N 9 / 50, publ. 1994).

Известен способ получения папаина, заключающийся в том, что обрабатывают латекс незрелых плодов папайи путем добавления к нему хлористого натрия, сульфата аммония или натрия без высушивания латекса, далее смесь разжижают путем перемешивания, в процессе которого смесь расслаивается, полученную жидкость удаляют, а обезвоженный осадок помещают в герметичные контейнеры, а для получения папаина концентрат растворяют в воде, удаляют нерастворимый осадок и осаждают сульфатом аммония (см. GB 1078838, кл. С 12 N 9/50, опубл. 1967). A known method of producing papain is that the latex of unripe papaya fruits is treated by adding sodium chloride, ammonium sulfate or sodium without drying the latex, then the mixture is diluted by stirring, during which the mixture is delaminated, the resulting liquid is removed, and the dehydrated precipitate is placed in sealed containers, and to obtain papain, the concentrate is dissolved in water, the insoluble precipitate is removed and precipitated with ammonium sulfate (see GB 1078838, class C 12 N 9/50, publ. 1967).

Известен способ получения папаина, заключающийся в том, что измельчают плоды дынного дерева, отжимают посредством пресса сок, добавляют окислительный агент, сепарируют, отделяя коагулятивные части, затем фильтруют с помощью осаждающих агентов, очищают, а затем сушат (см. US 3141832, кл. С 12 N 9/50, опубл. 1964). A known method of producing papain is that the fruits of a melon tree are crushed, the juice is squeezed out by means of a press, an oxidizing agent is added, separated, separating the coagulative parts, then filtered using precipitating agents, purified and then dried (see US 3141832, cl. C 12 N 9/50, publ. 1964).

Известен способ получения папаина, заключающийся в том, что латекс плодов папайи центрифугируют для удаления загрязнений, предварительно перемешивают для уменьшения вязкости, затем нерастворимую твердую фазу экстрагируют водой, добавляя к жидкой фазе, полученной после центрифугирования, перед последующей обработкой, после чего раствор фильтруют и сушат (см. GB 1250654, кл. C 12 N 9/50, опубл. 1971). A known method of producing papain is that the latex of papaya fruit is centrifuged to remove impurities, pre-mixed to reduce viscosity, then the insoluble solid phase is extracted with water, added to the liquid phase obtained after centrifugation before further processing, after which the solution is filtered and dried (see GB 1250654, CL C 12 N 9/50, publ. 1971).

Указанные выше способы содержат операции, заключающиеся в добавлении к латексу папайи дополнительных веществ, обеспечивающих очищение или выделение папаина, и в извлечении примесей, образовавшихся с помощью этих веществ, что делает процесс получения папаина трудоемким и дорогостоящим. The above methods contain operations consisting in adding additional substances to the papaya latex, providing purification or secretion of papain, and in removing impurities formed with the help of these substances, which makes the process of obtaining papain time-consuming and expensive.

Известен способ получения папаина, заключающийся в том, что плоды незрелого дынного дерева со снятой кожей сушат на солнце или теплом и используют для удаления помутнения в напитках (см. JP 1013995, кл. А 61 К 35/78, опубл. 1989). A known method of producing papain, consisting in the fact that the fruits of an immature melon tree with skin removed are dried in the sun or warm and used to remove clouding in drinks (see JP 1013995, class A 61 K 35/78, publ. 1989).

Известен способ получения папаина, заключающийся в том, что мякоть плодов дынного дерева, включая наружный их покров, измельчают или тонко нарезают на части, раскладывают и сушат на солнце или горячим воздухом до содержания в ней воды приблизительно до 25% (см. JP 7023777, кл. А 61 К 35/78, опубл. 1995). A known method of producing papain is that the pulp of the fruits of a melon tree, including their outer cover, is crushed or finely cut into pieces, laid out and dried in the sun or hot air until the water content in it is up to about 25% (see JP 7023777, class A 61 K 35/78, publ. 1995).

Указанные способы не позволяют получить чистый папаин, который может быть использован для лекарственных препаратов и в качестве пищевых добавок, поскольку в полученном виде помимо непосредственно папаина, который получается из латекса (сока) дынного дерева, присутствуют также и высушенная мякоть, наружный покров и другие компоненты
Наиболее близким к заявленному является способ аналогичного назначения, в котором сок извлекают из плодов, надсекая их, непосредственно на дереве, под гроздь плодов подвешивая ведро. Сок стекает с течении суток или нескольких часов. Затем сок слоем 1-1,5 см разливают с плоские открытые емкости и сушат в тени в солнечный день. Образовавшиеся тонкие пластины измельчают, это и является препаратом папаин. И.М. Грачева, А.Ю. Кривова. Технология ферментных препаратов. М.: изд-во "Элевар", 2000, стр.179.These methods do not allow to obtain pure papain, which can be used for medicines and as food additives, since in addition to directly papain, which is obtained from latex (juice) of melon tree, dried pulp, the outer cover and other components are also present
Closest to the claimed method is a similar purpose, in which the juice is extracted from the fruit, cutting them directly on the tree, hanging a bucket under a bunch of fruits. Juice flows down within a day or several hours. Then the juice is poured with a layer of 1-1.5 cm from flat open containers and dried in the shade on a sunny day. The resulting thin plates are ground, this is the drug papain. THEM. Gracheva, A.Yu. Krivova. Technology of enzyme preparations. M .: publishing house "Elevar", 2000, p. 179.

Недостатком его является то, что сок добывают только из плодов, в то время как и ветки содержат определенное количество сока, время сбора сока и сушки очень продолжительно, что влияет на качественные характеристики получаемого продукта. Its disadvantage is that the juice is extracted only from fruits, while the branches contain a certain amount of juice, the time for collecting juice and drying is very long, which affects the quality characteristics of the resulting product.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка технологии получения чистого папаина с минимальными затратами, существенным упрощением технологического процесса и получение продукта более высокого качества. The problem to which the present invention is directed, is the development of technology for producing pure papain at minimal cost, a significant simplification of the process and obtaining a product of higher quality.

Технический результат заключается в том, что заявленный способ позволяет обеспечить сбор максимального количества латекса (сока) дынного дерева, имеющего плоды папайи, не только из его плодов, но и из веток, в период максимального выделения сока, имеющего оптимальные параметры сочетания текучести и готовности для получения чистого папаина, а также обеспечить упрощение процесса за счет выбора наиболее оптимальных режимов сушки латекса, зависящих от толщины слоя при экспериментально полученных параметрах этого процесса. The technical result consists in the fact that the claimed method allows to collect the maximum amount of latex (juice) of a melon tree having papaya fruits, not only from its fruits, but also from branches, during the period of maximum allocation of juice having the optimal combination of fluidity and availability for obtaining pure papain, and also to simplify the process by choosing the most optimal drying regimes of latex, depending on the thickness of the layer with experimentally obtained parameters of this process.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе получения папаина, предусматривающем извлечение сока, сбор его, сушку в емкости с плоским дном и измельчение, сок извлекают из плодов и/или веток непосредственно на дереве, надрезая и/или вскрывая по площади кожный покров на глубину не более 0,02 мм, сбор сока осуществляют в течение не более 3 минут после вскрытия до образования в емкости слоя толщиной от 0,5 до 3 мм, сушку осуществляют в вакуумной сушилке при температуре, не превышающей 90^oС, до получения продукта влажностью 5,3 ± 0,02%, после этого определяют протеолитическую активность продукта, измельченный продукт хранят в защищенной от света герметичной емкости при температуре от 4 - 6^oС не более 5 лет.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method for producing papain, which involves extracting juice, collecting it, drying it in a container with a flat bottom and grinding, the juice is extracted from fruits and / or branches directly on the tree, cutting and / or opening the skin area over the area to a depth of not more than 0.02 mm, the juice is collected for no more than 3 minutes after opening to form a layer with a thickness of 0.5 to 3 mm in the container, drying is carried out in a vacuum dryer at a temperature not exceeding 90 ^o C, until humidity product w 5.3 ± 0.02%, then determine the proteolytic activity of the product, the ground product is stored in a sealed container protected from light at a temperature of 4 - 6 ^o C for up to 5 years.

Кроме этого, в качестве емкости для сбора сока может быть использована чашка Петри. In addition, a Petri dish can be used as a container for collecting juice.

Кроме этого, сушку производят при температуре от 70 до 90^oС в течение от 3 до 6 часов.In addition, drying is carried out at a temperature of from 70 to 90 ^o C for 3 to 6 hours.

Перед хранением возможно осуществлять измельчение папаина до порошкообразного состояния. Before storage, it is possible to grind papain to a powder state.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата. These signs are significant and interconnected causal relationship with the formation of a set of essential features sufficient to achieve a technical result.

Сущность данного изобретения заключается в следующем. The essence of this invention is as follows.

Плоды или ветки дынного дерева или одновременно его и плоды, и ветки по истечении 60 дней с периода цветения непосредственно на дереве надрезают, т. е. делают надрез, не снимая кожного покрова, или вскрывают (снимают) по площади кожный покров на глубину не более 0,02 мм. Указанные действия, т.е. надрезы и вскрытие кожного покрова, возможны как для плодов, так и для веток. Затем в течение не более 3 минут после вскрытия собирают сок в емкость с плоским дном, например чашку Петри, до образования в ней слоя толщиной от 0,5 до 3 мм. Затем эту емкость помещают в вакуумную сушилку, например SPT-200, и сушат при температуре, не превышающей 90^oС, при высокой степени вакуумирования в течение от 3 до 6 часов до получения продукта влажностью 5,3±0,02%. После этого определяют протеолитическую активность продукта и измельчают его для хранения. Хранение продукта осуществляют в защищенной от света герметичной емкости, при этом хранение осуществляют при температуре от 4-6^oС в течение срока, не превышающего 5 лет. Указанные режимы и условия хранения позволяют обеспечить сохранение свойств продукта в течение указанного времени.The fruits or branches of a melon tree, or both its fruits and branches, after 60 days from the flowering period, are cut directly on the tree, that is, a cut is made without removing the skin, or the skin is opened (removed) over the area to a depth of not more than 0.02 mm. The indicated actions, i.e. incisions and opening of the skin are possible for both fruits and branches. Then, within no more than 3 minutes after opening, the juice is collected in a container with a flat bottom, for example, a Petri dish, until a layer with a thickness of 0.5 to 3 mm is formed in it. Then this container is placed in a vacuum dryer, for example SPT-200, and dried at a temperature not exceeding 90 ^o With a high degree of vacuum for 3 to 6 hours to obtain a product with a moisture content of 5.3 ± 0.02%. After that, the proteolytic activity of the product is determined and ground for storage. Product storage is carried out in a sealed container protected from light, while storage is carried out at a temperature of 4-6 ^o C for a period not exceeding 5 years. The indicated storage conditions and conditions make it possible to ensure the preservation of product properties for a specified time.

Перед тем как хранить возможно осуществлять измельчение папаина до порошкообразного состояния или осуществлять его гранулирование. Before storing, it is possible to grind papain to a powder state or granulate it.

Сбор сока из плодов и веток дерева осуществляют непосредственно с дерева в период по истечении 60 дней с периода цветения, поскольку до этого срока латекс не созрел и при получении папаина из такого сока продукт не обладает достаточной протеолитической активностью, и прекращение периода сбора сока осуществляют до начала изменения цвета кожного покрова плодов, поскольку при созревании плодов, что соответствует изменению цвета их кожного покрова, сок уходит внутрь плода и содержание его у кожного покрова уменьшается, что делает процесс сбора сока непроизводительным. Juice collection from fruits and tree branches is carried out directly from the tree during the period after 60 days from the flowering period, because before this time latex has not matured and upon receipt of papain from such juice the product does not have sufficient proteolytic activity, and the juice collection period is terminated before changes in the color of the skin of the fruit, because when the fruit ripens, which corresponds to a change in the color of their skin, the juice goes inside the fruit and its content at the skin decreases, which makes the process fail un juice unproductive.

Оптимальная глубина надреза или вскрытия кожного покрова определена не более 0,02 мм, поскольку с одной стороны эта величина определяется толщиной кожного покрова плода или ветки, а с другой стороны увеличение глубины надреза нарушает структуру плода. Время сбора сока до 3 минут обусловлено следующим: экспериментальным путем получено, что при сборе сока более 3 минут происходит сворачивание сока и потеря его протеолитической активности. The optimal depth of incision or opening of the skin is determined not more than 0.02 mm, since on the one hand this value is determined by the thickness of the skin of the fetus or branch, and on the other hand, an increase in the depth of the incision violates the structure of the fetus. The time for collecting juice up to 3 minutes is due to the following: it was experimentally obtained that when collecting juice for more than 3 minutes, the juice coagulates and its proteolytic activity is lost.

Минимальный предел 0,5 мм для толщины слоя сока, собираемого в емкость, определяется экспериментально из условия текучести сока, а максимальная его величина 3 мм выбрана из условия, определяемого последующей операцией, т.е. сушкой, поскольку при большей толщине слоя сока он не просушивается на всю глубину слоя при выбранных оптимальных режимах сушилки, влияющих на качество получаемого продукта, а также происходит закипание и разбрызгивание сока. The minimum limit of 0.5 mm for the thickness of the layer of juice collected in the container is determined experimentally from the condition of fluidity of the juice, and its maximum value of 3 mm is selected from the condition determined by the subsequent operation, i.e. drying, because with a larger thickness of the layer of juice it does not dry out over the entire depth of the layer at the selected optimal drying conditions that affect the quality of the resulting product, and the juice also boils and sprays.

Оптимальные режимы температуры, времени и степени вакуумирования при сушке выбраны из условий экономической выгоды и качества получаемого продукта, поскольку увеличение температуры и степени вакуумирования и, следовательно, сокращение времени воздействия их на сок, снижают качество получаемого продукта, а уменьшение температуры и степени вакуумирования увеличивают время процесса сушки и удорожают процесс. The optimal regimes of temperature, time and degree of evacuation during drying are selected from the conditions of economic benefit and the quality of the resulting product, since an increase in temperature and degree of evacuation and, therefore, a reduction in their exposure to juice, reduce the quality of the resulting product, and a decrease in temperature and degree of evacuation increases the time drying process and increase the cost of the process.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата. The present invention is illustrated by a specific embodiment, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving this set of essential features of a given technical result.

Кожный покров плода дынного дерева непосредственно на дереве надрезают на глубину не более 0,02 мм. Указанные действия производят в период по истечении не ранее чем через 60 дней с периода цветения дынных деревьев и до момента изменения цвета кожного покрова плодов, связанного с созреванием плодов. В течение двух с половиной минут после вскрытия собирают сок в чашку Петри, имеющую плоское дно и обеспечивающую равномерное распределение по толщине слоя сока, до образования в ней слоя толщиной 2,5 мм. Затем емкость помещают в вакуумную сушилку SPT-200. Указанная сушилка позволяет произвести процесс сушки с температурой не превышающей 80^oС, при высокой степени вакуумирования (например 0,2 атм) в течение 5 часов. В результате этого получают папин, имеющий влажность 5,3%. Хранение продукта осуществляют в защищенной от света герметичной емкости, при этом хранение осуществляют при температуре от 4-6^oС в течение срока, не превышающего 5 лет. Указанные режимы и условия хранения позволяют обеспечить сохранение свойства продукта в течение указанного времени.The skin of a melon tree fruit is directly incised on a tree to a depth of not more than 0.02 mm. These actions are performed in the period after no earlier than 60 days from the period of flowering of melon trees and until the color of the skin of the fruit associated with the ripening of the fruit. Within two and a half minutes after opening, the juice is collected in a Petri dish having a flat bottom and ensuring uniform distribution over the thickness of the juice layer, until a layer 2.5 mm thick is formed in it. Then the container is placed in a vacuum dryer SPT-200. The specified dryer allows the drying process with a temperature not exceeding 80 ^o With a high degree of evacuation (for example 0.2 ATM) for 5 hours. As a result of this, daddy having a moisture content of 5.3% is obtained. Product storage is carried out in a sealed container protected from light, while storage is carried out at a temperature of 4-6 ^o C for a period not exceeding 5 years. The indicated storage conditions and conditions make it possible to maintain the product properties for a specified time.

Подобным образом можно собирать сок и с веток дерева непосредственно на нем, а также одновременно с одного или нескольких плодов и веток
Данный пример позволяет показать, что с минимальными затратами возможно получить чистый продукт - папаин, используя при этом полностью собранный сок (латекс) дынного дерева, не срывая плодов и веток. Глубина надреза при сборе сока позволяет использовать надрезанные плоды и ветки повторно для сбора сока в течение всего периода сбора сока, поскольку не нарушает структуру мякоти плода и ветки. При этом после окончания периода сбора сока ветки остаются на дереве, а созревшие плоды можно использовать в дальнейшем, например в пищевой промышленности для получения сока папайи.Similarly, you can collect juice from tree branches directly on it, as well as simultaneously from one or more fruits and branches
This example allows us to show that it is possible to obtain a pure product, papain, at the lowest cost, using completely collected juice (latex) of the melon tree without picking fruit and branches. The depth of the incision during the collection of juice allows you to use the cut fruits and branches again to collect juice during the entire period of collecting juice, since it does not violate the structure of the pulp of the fruit and branches. At the same time, after the end of the juice collection period, the branches remain on the tree, and ripened fruits can be used in the future, for example, in the food industry to obtain papaya juice.

Изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства и с применением известных технологий. The invention meets the condition of patentability "industrial applicability", since its implementation is possible using existing means of production and using well-known technologies.

Claims

1. The method of producing papain, involving the extraction of juice, collecting it and drying it in a container with a flat bottom and grinding, characterized in that the juice is extracted from fruits and / or branches directly on the tree, notching and / or revealing the skin surface to a depth not more than 0.02 mm, the juice is collected for no more than 3 minutes after opening to form a layer with a thickness of 0.5 - 3 mm in the tank, drying is carried out in a vacuum dryer at a temperature not exceeding 90 ^o C, to obtain a product with a moisture content of 5, 3 ± 0.02%, then determine the proteolytic activity of the product, the ground product is stored in a sealed container protected from light at a temperature of 4-6 ^o C for up to 5 years.

2. The method according to p. 1, characterized in that as a container for collecting juice using a Petri dish.

3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that the drying is carried out at a temperature of 70 - 90 ^o C for 3 to 6 hours.

4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the grinding of the product is carried out to a powder state.