Гидролиз помола зерна ржи ферментными препаратами

1. Гидролиз помола зерна ржи ферментными препаратами

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет
информационных технологий, механики и оптики
Гидролиз помола зерна ржи
ферментными препаратами
Авторы: Кулаипбекова А.А., Принцева А.А.
Научный руководитель: д.т.н., профессор РАН Шарова Н.Ю.

2. Целью данной работы является исследование биосинтеза инвертазы при ферментации гидролизата помола зерна ржи штаммом Aspergillus

[1]
Целью данной работы является
исследование
биосинтеза инвертазы при ферментации гидролизата
помола зерна ржи штаммом Aspergillus niger Л-4.
Для достижения цели поставлены следующие
задачи:
- изучить состав помола зерна ржи и его влияние на конечный
продукт;
- ознакомиться с свойствами ферментных препаратов;
-определить массовую долю сухих веществ в гидролизате;
- провести анализ на содержание глюкозы, мальтозы и
декстринов в гидролизате;
- обосновать выбор научного направления в изучении
биосинтеза инвертазы.

3.

[2]
Инвертаза (сахараза) – представляет
собой гликопротеин с оптимальным рН 4,5 и
стабильностью при 50°С. Он широко
распространен в биосфере, особенно в
растениях и микроорганизмах.

4.

[3]
Инвертаза
очень
важна
для
пищевой
промышленности,
особенно
в
качестве
каталитического агента для получения искусственного
подсластителя.
Как пищевая добавка Е1103 нашла свое
применение в производстве сладостей, в частности,
для
изготовления
таких
кондитерских
масс:
мармеладных, марципановых, а кроме того для
изготовления помадных конфет.
Благодаря тому, что инвертаза замедляет процесс
кристаллизации сахарозы итоговый продукт черствеет
гораздо медленнее. Таким образом, увеличивается срок
годности кондитерского изделия.

5.

[4]
При использовании любого вида сырья наряду с
оптимальными составом питательной среды и
режимом ферментации эффективность производства
определяется применяемым штаммом A. niger. По
типу
питания
аспергиллы
относятся
к
гетеротрофным организмам, усваивающим углерод
из
органических
соединений.
Объектом
исследования
являлся
штамм
микромицета
Aspergillus niger Л-4 – продуцент
лимонной
кислоты.

6.

[5]
Для исследований в качестве углеводного субстрата использовали помол
зерна ржи. Гидролиз помола зерна ржи проводили с применением ферментных
препаратов целлюлолитического и амилолитического действия.
Культура
белок
жир
углевод
вода
Рожь
12-17
2,2
56-70
15
Таблица 1. Средний химический состав зерна ржи (в %)

7.

[6]
Определение углеводного состава гидролизата (глюкоза,
декстрины) - методом Зихерда - Блейера в модификации Смирнова.
мальтоза,
Определение массовой доли сухих веществ в гидролизатах зерновых
помолов осуществлялось рефрактометрическим методом на рефрактометре.
Сырье
Содержание углеводов, %
Доля
сухих
глюкоза мальтоза декстрины
веществ
,%
Гидролизат помола
15
5,35
52,04
42,61
зерна ржи
Таблица 2. Состав гидролизата помола зерна ржи (в %)

8.

[7]
В результате эксперимента было видно, что максимальная активность фермента в
нативном растворе достигается на 2 сутки процесса ферментации и составляет - 1,4 ед/см3.
Далее активность снижается.
Экстрацеллюлярная
инвертазная активность,
ед/см3
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
0
20
40
60
Время, ч
80
100
120
140
Рис.1 Динамика инвертазной активности при культивировании штамма Aspergillus niger Л-4
на гидролизате помола зерна ржи

9.

[8]
1)
2)
3)
Для гидролиза помола зерна ржи можно применять ферменты
целлюлолитического и амилолитического дейстия.
Таким
образом
полученные
экспериментальные
данные,
свидетельствуют о способности штамма Aspergillus niger Л-4 –
продуцента лимонной кислоты синтезировать фермент – инвертазу
при культивировании на гидролизате помола зерна ржи.
Полученные данные дают основание для разработки технологии
получение инвертазы как дополнительного продукта при биосинтезе
лимонной кислоты.