Производство сладкого белка
Каждый день мы осуществляем полный цикл выработки сладкого белка
Экстракция сладких белков из тропических фруктов экономически не эффективна и не позволяет производить достаточно белка. Поэтому ученые по всему миру работают над созданием биотехнологического метода производства.
Ученые проекта Hi-Bio достигли следующих результатов:
- разработана технология получения браззеина, аналогичного по своей структуре природному;
- разработана технология получения монеллина, аналогичного по своей структуре природному;
- разработаны рецептуры конечных продуктов со сладкими белками (мороженое, конфеты, сладкие напитки и многое другое);
- запущено первое в мире пилотное производство сладких белков.
Ключевые этапы производства
Генетика
Эффективность выработки и вкусовые качества сладкого белка напрямую зависят от штамма микроорганизма. Поэтому первый этап – генетическая модификация ДНК молекул микроорганизмов – по-настоящему важен. Достижения в области генной инженерии – самое ценное, что есть в проекте. Микроорганизмы – дрожжи, подготавливают для проекта лучшие ученые страны, которые входят в состав Научно-технических советов.
Сохранность микроорганизмов
Уникальные штаммы дрожжей передаются в музей чистых культур, основная функция которого – создание «неприкосновенного» мастер-банка, где обеспечивается сохранность первоначальных штаммов микроорганизмов с подтверждённой эффективностью.
Ферментация
Главная сложность на этапе ферментации – разработка технологии выращивания микроорганизмов. Каждый новый штамм требует подбор особых параметров питательной среды, температуры, скорости перемешивания, количества подаваемого кислорода – всё это необходимо учесть на этапе подпитки, для эффективного наращивание биомассы. После чего микроорганизмы переводят на индукцию – меняют питательный компонент с глицерина на метанол, который запускает долгожданный процесс выделения сладкого белка.
Ультрафильтрационная очистка
После окончания индукции клетки вместе с питательной средой, которая была в ферментере, попадают в центрифугу, где в силу большей молекулярный массы оседают вниз, а жидкость остается сверху, её называют супернатант.
Далее супернатант перемещают в установку ультрафильтрации, где происходит процесс отсекания высоко- и низкомолекулярных соединений – все белковые соединения, с молекулярной массой больше или меньше 6,5 кДа. На выходе получается жидкость, которая содержит сладкий белок и вещества приближенные к его молекулярной массе.
Хромотографическая очистка
Далее – ионообменная хроматография. Полученную на прошлом этапе жидкость пропускают через хроматографическую колонку. Там раствор с белком проходит через сорбент, который задерживает прохождения белка по колонке. При этом из колонки вытекает остальная жидкость с загрязняющими веществами. На выходе получается очищенный сладкий белок, готовый для следующего этапа.
Лиофильная сушка
В лиофильной сушке происходит процесс сублимации. Очищенный белок предварительно замораживают, затем помещают в сушильный шкаф, в котором создается вакуум. Таким образом лишняя влага переходит из твердого состояния в газообразное, после чего удаляется, благодаря непрерывному поддержанию вакуума. Полученный на данном этапе сладкий белок уже можно использовать для создания новых продуктов.
Разработка рецептур готового продукта
Прежде чем переходить к разработке рецептур продуктов на основе сладкого белка, необходимо определить его коэффициент сладости. Для этого проводится лабораторная дегустация растворов. По итогу дегустации технологи делают вывод, какой процент сахара можно заменить белком из каждой конкретной выработки.
И наконец, самый вкусный этап – создание рецептур. Сегодня технологи проекта ведут разработки более 30 рецептур, среди которых: шоколад, напитки газированные, конфеты, рулеты, печенье, кофейные сиропы и многое другое.