Исследование изменения активности амилолитических ферментов ячменного солода при его проращивании

В основе технологических процессов бродильных производств лежат биохимические превращения веществ, катализируемые разнообразными ферментами. Так, с действием ферментов связано осахаривание крахмала, превращение белков и полипептидов в усвояемые дрожжами аминокислоты, а также растворение солода. Названные выше процессы катализируются гидролитическими ферментами. Сбраживание же сахаров сусла в спирт и получение микробного кормового белка происходит под действием оксидоредуктаз, изомераз, лиаз и лигаз, локализированных в дрожжах.

Источники гидролитических ферментов разнообразны. В небольшом количестве они содержатся в растительном сырье. При проращивании увлажненного сырья количество ферментов возрастает, появляются новые ферменты. Солод используется в производстве спирта и пива как источник гидролаз. В последние годы широкое распространение получили ферментные препараты (ФП) микробного происхождения различного спектра действия и степени очистки.

Независимо от характера действия и агрегатного состояния солода и ФП определение их активности включает три стадии: подготовку ферментных материалов к анализу, выбор и приготовление раствора специфического субстрата, проведение ферментативной реакции в заданных условиях с последующей количественной оценкой процесса.

Точность определения активности солода и ФП микробного происхождения тесно связана с обеспечением метрологических требований к отбору проб объектов исследования, составу субстрата и условиям проведения ферментативной реакции.

Ферментные препараты, обладающие амилолитической активностью, обычно содержат несколько разновидностей амилолитических ферментов.

Солод, приготовленный из различных культур зерна (ячмень, рожь, пшеница, овес, просо, чумиза), содержит различные количества ферментов: a- и b-амилазы, олиго-1,6-глюкозидазы.

По количеству ферментов, накапливающихся при проращивании, зерновые культуры можно разделить на три группы:

1) группа ячменя;

2) группа проса;

3) группа овса.

Первая группа: ячмень, рожь, пшеница. Зерна этой группы дают при проращивании солод с высоким содержанием a- и b-амилазы, но с незначительным содержанием олиго-1,6-глюкозидазы.

Солод из зерна второй группы (просо) характеризуется низким содержанием b-амилазы, средним – a-амилазы и высоким – олиго-1,6-глюкозидазы.

Солод из зерна третьей группы (овес) по содержанию ферментов занимает промежуточное положение между первой и второй группами.

Для возможно полного осахаривания крахмала на спиртовых заводах применяют смесь из солодов из двух или трех указанных групп зерна. Такая смесь будет содержать достаточное количество всех необходимых ферментов.

Ферментные препараты содержат a-амилазу, глюкоамилазу и мальтазу.

Цель работы. Определить декстриногенную и осахаривающую активность свежепроросшего солода.

Ферментные препараты, обладающие амилолитической активностью, обычно содержат несколько разновидностей амилолитических ферментов.

Гидролиз крахмала катализируют a-амилаза (декстриногенамилаза, a-1,4-глюкан-4-глюканогидролаза), b-амилаза (сахарогенамилаза, a-1,4-глюкан-мальтогидралаза), глюкоамилаза (a-1,4-глюкан-гидролаза) и конечная декстриназа (олиго-1,6-глюкозидаза). Различают суммарную амилолитическую активность, отражающую действие всех амилаз, которые содержатся в препарате, и активность вполне определенного фермента. В комплексном ФП получают не абсолютное значение этой величины, а косвенное, так как имеет место усиливающий эффект от совместного присутствия двух и более ферментов в одном препарате. Этот эффект тем меньше, чем меньше содержится в ФП сопутствующего амилолитического фермента или фермента близкого спектра действия.