ИССЛЕДОВАНИЕ АКТИВНОСТИ АМИЛАЗ ЯЧМЕННОГО СОЛОДА И ПШЕНИЧНОЙ МУКИ.
Алипченкова государственный университет им. акад. , г. Брянск ул. Бежицкая, адрес эл. поч.: marina 0088 @
Солодовая амилаза - один из самых широко распространенных и активно используемых в промышленности ферментов. Сущность ее действия заключается в гидролитическом расщеплении крахмала до сахаров, как правило, до мальтозы. В связи с этим самым большим потребителем амилолитических ферментов является спиртовая, пивоваренная хлебопекарная промышленности. Источник солодовой амилазы - пророщенное зерно или солод, технология производства которого заключается в замачивании и проращивании зерна, сушке солода и удалении ростков. В настоящее время солод в спиртовой промышленности успешно заменяется амилолитическими ферментными препаратами, продуцентами которых являются микроскопические грибы, реже — дрожжеподобные организмы и споровые бактерии[1]. Изучение активности солодовой амилазы также важно и актуально для хлебопекарной промышленности. Мука с повышенной амилазной активностью отличается очень низкими хлебопекарными качествами. Как правило, эта мука, полученная из плохо высушенного, сырого зерна. В связи с этим возрастает роль быстрых экспресс - методов по выявлению плохой муки, особенно при закупке больших партий зерна у производителя [2].
Известно, что и в пивоваренной промышленности солод - неотъемлемый компонент при производстве пива. Поэтому изучение влияния условий ферментационного процесса солодовой амилазы является очень актуальной и значимой проблемой для пивоваренной промышленности. Знание механизмов тех или иных превращений позволит правильно управлять технологическими операциями на любой стадии, открывать новые пути интенсификации пивоваренного производства, более рационально использовать сырье и улучшать качество продукции, ориентировать специалистов на выбор таких решений, которые обеспечат течение технологических процессов пивоварения в нужном направлении [3].
Нами была проделана работа по подбору и преобразованию методик и изучению основных свойств солодовой амилазы.
Препарат фермента амилаз получали путем растирания семян в ступке с песком и экстракцией растворимых белков 1% водным раствором хлорида натрия. Определение активности амилаз из сухих и пророщенных семян основано на реакции гидролиза крахмала и определении негидролизованного крахмала по реакции с йодом колориметрическим методом. Опыт проводили при 400 С и рН среды равной 5.5. Действие фермента прекращали добавлением раствора сульфата меди. Измерение оптической плотности проводили на ФЭКе при 590 нм при желтом светофильтре [4].
Используя данную методику, нами было показано, что фермент амилаза достаточно стабилен, он сохраняет свою активность в течение 2 недель при температуре 100 С . Мы изучали зависимость активности амилазы от концентрации крахмала. Полученная нами зависимость имеет классический гиперболический характер. Максимальная скорость ферментационного процесса достигается при полном насыщение амилазы крахмалом. Это происходит при соотношении фермента к субстрату 1 к 6.
Амилазная активность максимальна в семядолях пророщенного зерна, минимальна в кожуре. В наших опытах мы также исследовали динамику изменения соотношения ß – амилазы и α – амилазы при проращивании. Было установлено, что в сухих семенах активность ß – амилазы в 2.9 раза больше активности α – амилазы. Однако при проращивании семян картина радикально меняется: активность α – амилазы становиться выше и в 3 раза превышает активность ß – амилазы. В заключительной части работы было проведено определение амилазной активности 3 различных сортов муки, произведенной на Алтае, в Таганроге Ростовской области и в Брянске. Было выявлено, что суммарная амилазная активность в этих образцах приблизительно одинаковая и составила 65 мг/ мин г. Эти значения соответствуют муке хорошего качества. Таким образом, используемая нами методика позволяет быстро и точно определить активность амилазы в различных объектах.
В дальнейшем нами планируется сделать анализ пива с целью определения активности амилазы в нем. Многие пивоваренные компании процесс пивоварения ускоряют за счет добавления амилолитических препаратов, полученных из микроорганизмов, что не всегда безвредно. Как правило, для интенсификации пивоварения количество ферментов добавляют с большим избытком, что оказывает негативное влияние на вкусовые качества пива и в ряде случаев повышает вредность такой продукции для человека. В связи с этим мы предлагаем разработать методику изготовления солода с применением безвредных биостимуляторов и водных растворов солей веществ – активаторов и стабилизаторов амилазы. Повышение ферментативной активности солода с помощью биостимуляторов приводит к уменьшению общей продолжительности проращивания примерно в 2 раза и способствует сокращению удельных потерь крахмала. В качестве биостимуляторов можно использовать гибберелловую кислоту в виде водного раствора при поливе зеленого солода в процессе выращивания, а также при замачивании зерна перед солодоращением. Добавление солей металлов в качестве активаторов позволит выпускать пиво с содержанием необходимых для организма макро - и микроэлементов. Все эти действия позволят уменьшить расходы на производство солода, ускорить сам процесс пивоварения, не добавляя ферментативные препараты микроорганизмов, при этом сохранив вкусовые качества пива.
Литература
1. Структура и функции ферментов – М.: Мир, 1971. с-375.
2. Прикладная биохимия. Пер. с нем.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. с-215.
3. и др. Техническая биохимия – М. Высшая школа, 1973. с-456.
4. и др. Практикум по общей биохимии: Учеб. пособие для студентов хим. спец. пед. вузов. —М.: Просвещение, 1982.с-311.
