ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІКИ ОЦУКРЮВАННЯ КРОХМАЛЕВМІСНОЇ СИРОВИНИ ФЕРМЕНТНИМ ПРЕПАРАТОМ ГЛЮКОАМІЛАЗИ В ПРОЦЕСІ ФЕРМЕНТАТИВНОГО ГІДРОЛІЗУ

Abstract

Предмет дослідження. Закономірності процесу оцукрювання проміжних продуктів гідролізу крохмалю – декстринів. Зброджування крохмалевмісної сировини у виробництві етилового спирту лімітується швидкістю ферментативного гідролізу декстринів, від чого залежить вихід етилового спирту з 1 тонни сировини. Глюкоамілаза відповідає за процес утворення цукрів із крохмалю зерна і безпосередньо впливає на інтенсифікацію дріжджогенерування та бродіння. Мета. Дослідити динаміку оцукрення ферментного препарату глюкоамілази під час ферментативного гідролізу крохмалевмісної сировини на прикладі кукурудзи. Об’єкт дослідження – стадія оцукрювання в процесі ферментативного гідролізу крохмалю зерна кукурудзи. Методи. У роботі використано загальноприйняті в спиртовій промисловості методи досліджень, активність глюкоамілази визначали поляриметричним методом. Динаміку гідролізу крохмалю за кількістю утворених цукрів визначали методом високоефективної рідинної хроматографії ВЕРХ. Результати. Результати показали, що споживання крохмалю та кінетика отримання глюкози найефективніші упродовж першої години оцукрювання, коли кількість гідролізованого крохмалю становить 75% від введеного крохмалю. Збільшення тривалості до двох годин забезпечує гідроліз крохмалю на 97,2%, тоді як упродовж третьої і четвертої години кількість утворених моно- і дицукрів збільшується всього на 0,35 і 0,7 г/100 см3, що складає тільки 2,7% гідролізованого крохмалю. В першу годину оцукрювання крохмалю глюкоамілазою зростає вміст мальтози до 4,84 г/100 см3, а вміст глюкози до 15,2 г/100 см3. У подальшому перебігу оцукрювання кількість глюкози поступово зменшується, а кількість мальтози плавно збільшується. Визначено, що оптимальною дозою глюкоамілази є 8 од. активності / г крохмалю, за якої процес оцукрювання крохмалевмісної сировини відбувається найбільш повно. Для визначення впливу дозування ферментного препарату на вихід етилового спирту оцукрене сусло зброджували в періодичному процесі сухими дріжджами Termosacc. Вихід спирту з тонни сировини на суслі з дозуванням ферментів альфа-амілази в кількості 1,5 од./г крохмалю та глюкоамілази в кількості 8 од./г, був на 2,8-3 дал вищим, ніж за інших концентраціях ферментних препаратів. Зброджування сусла методом одночасного оцукрювання і бродіння характеризувалося кращими показниками, концентрація спирту була на 0,05% об. вищою, вміст незброджених, водорозчинних і спирторозчинних вуглеводів та декстринів також був нижчим, що свідчить про повноту зброджування сусла. Сфера застосування результатів. Результати досліджень будуть використані для розробки ефективної схеми гідролізу біополімерів сусла ферментами амілазного комплексу на стадії ферментативного гідролізу крохмалю сировини.