Selecting multi-enzyme composition and preparation conditions for strong wort

Abstract

Резюме: В целях создания ресурсосберегающих биотехнологий глубокой переработки зернового сырья актуальным является поиск эффективного способа получения концентрированного зернового сусла для спиртового производства. Чтобы обеспечить качественные показатели биохимического состава и реологических свойств концентрированного сусла, необходим подбор оптимальных ферментных систем и условий глубокой конверсии высокомолекулярных полимеров зерна. Проведенными ранее исследованиями доказана эффективность применения карбогидраз для обработки зернового сырья. Однако практически отсутствуют данные, касающиеся изучения каталитического действия фитазы, в том числе в комплексе с другими гидролитическими фермента ми, на степень гидролиза полимеров зернового сырья при приготовлении концентрированного сусла. В настоящей работе показано влияние протеаз и фитаз в составе мультиэнзимной композиции, а также условий ферментативной обработки сырья, на реологические и биохимические показатели концентрированного зернового сусла. В качестве объектов исследования были пшеница, рожь и кукуруза Установлено, что синергизм совместного действия исследованных гидролаз, в том числе фитолитических и протеолитических ферментов, способствовал повышению степени конверсии полимеров данного зернового сырья и увеличению концентрации растворимых сухих веществ сусла в 1,5 раза. Использование в составе мультиэнзимного комплекса протеаз и фитаз позволило увеличить в сусле концентрацию: глюкозы – в 1,2–1,3 раза; аминного азота – в 1,5–2,2 раза; ионов фосфора – в 1,4–4,3 раза. При этом в опытных вариантах сусла содержание аминокислот в свободной форме увеличилось более чем в 4 раза. Показано, что подготовка зернового сырья при температуре 80–90 ºС в течение 6 ч и продолжительности осахаривания в течение 1–2 ч с использованием полного комплекса ферментов, содержащего α-амилазу, глюкоамилазу, ксиланазу, протеазу и фитазу, позволяет получить концентрированное зерновое сусло с содержанием сухих веществ более 30%. При этом отмечено существенное снижение вязкости (особенно ржаного сусла – в 1,3–1,9 раза). Результаты исследований подтвердили важную роль ферментов, проявляющих субстратную специфичность по отношению к белковым и фитиновым полимерам зернового сырья.