автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.10, диссертация на тему:Разработка ферментативных способов получения сахарных сиропов из крахмала зернового сорго

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ КЖОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

РГБ ОЛ

2 1 АВГ 1995 Ка права* рукописи

УДК 664.1. 035. 7: 684. 23:577.152. 32 КУЛИКОВА Наталия Евгеньевна

РАЗРАБОТКА ФЕРМЕНТАТИВНЫХ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ

САХАРНЫХ СИРОПОВ ИЗ КРАХМАЛА ЗЕРНОВОГО СОРГО \

Специальность 05.18.10. - Технология витаминных, ферментных и белковых препаратов чая и табака '

АВТОРЕФЕРАТ' диссертации на соискаше ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена о Московской Государственной Академии пищевых производств

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: Доктор технических наук, профессор С. Е. ТРАУБЕНБЕРГ

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: Доктор технических наук, профессор

МГАПП М. С. МОСИЧЕВ Кандидат технических наук, ведувщй научный сотрудник ВН15-1 Крахмалопроду^ 3.1,1. БОРОДИНА

ЕЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: А. О. Научно-производственное объедет

"БИОТЕХНОЛОГИЯ"

Защита состоится " июня 1995 г. на заселении Диссертационного Совета К. 033.51.04. Московской Государственной Академии пищевых производств по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, 11.

С диссертацией моано ознакомиться в библиотеке Академии.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим направлять в Ученый Совет Академии.

Автореферат разослан У 1995 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета кандидат технических наук, доцент

0. И. ТИХОМИРОВА.

ОБЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние годы все острее ощущается рая нехватка традиционных видов сырья для крахмало-паточной мышлениости. Существующая технология получения сахаристых дмалопродуктов базируется о основном на переработке кукурузы, орая в основном закупается за рубетам, что в значительной мере !рживаст расширения производства сахаристых продуктоз,

В России в настоящее премя вырабатывается весьма ограничен-[ ассортимент сахаристых продуктов, потребность в глюкозе и пасе пока удовлетворяется на 50'Х и 75% соответственно. Для удоп-гворекия потребности необходимо увеличить объем и расширить ас )тимснт вырабатыоаемых сахаристых крахнапопродуктоо, о связи с 4 актуальный является поиск новых источников крахмала и разра-гка технологий его переработки с применением новых эффективных политических ферментных препаратов.

Одни« из основных перспективных видов коахмалсодсрхащего эья является сорго зерновое. Основным его достоинством является , что технология получения крахмала из сорго зернового принци-зльно не отличается от технологии переработки кукурузного зерна

В связи с этим и с учетом анализа данных научно-технической гературы по применении различных ферментных препаратов анилоли-ческого комплекса при получении сахаристых продуктов ¡¡з крахма-и крахмалсодержащего сырья нами было выбрано направление исс-дования, сформулирооана его цель и определены основные задачи я достижения этой цели.

Цель работы состояла з исследовании процессов гидролиза ахмала зернового сорго с использованием ферментных препаратов амилазы, з-амилазы и глшоамилазы, и разработка на основании ого ферментативных способов получения сахарных сиргпов рлзлич го углеводного состава.

В соответствии с поставленной целью били определены основные

дачи исследования: t

- обоснование возможности и целесообразности применения но х амилолигическнх ферментных препаратов, разработанных н НЛО

"Бистро.'¡''¡лпгия" для гидролиза крахмала зернового сорго;

• изучение некоторых кинетических характеристик исполь; мых ферментных препаратов;

- зкбор условий ферментативного гидролиза крахмала зерно: порго на основании изучения влияния различных факторов (дозкре Ферментных препаратов, комбинированное применение а-, и глг амилаз, степень расцепления субстрата на каздой стадии, длите ности процесса, предварительная активация) на процесс гидро; крахмала зернового сорго;

- разработка ферментативныхных способов получения саха[ сиропов различного углеводного состава с учетом целевого назнг ния конечного продукта ( для получения глюкозы, сахарных сирс для применения при производстве различных пищевых продуктов, использования в качества готовых десертных продуктов питаний )

- применение полученных сахарных сиропов для частично? полной замены патоки при производстве некоторых кондитерских делий и е качество десертных пищевых продуктов;

- разработка технологических рекомендаций по получению харныя CHponDD различного углеводного состава с использова;-амнлосубтилмна ИОХ, глккаваморина Г20Х. препарата глхноамн: Алр, а»шог1, препарата р-амилазы Вас. ро1ушуха на основе фор), татишюго гидролиза крахмала зернового сорго.

Научная новизна. На основании экспериментальных исследовг и теоретического обобщения опубликованных в литературе данных учно обоснованы способы получения сахарных сиропов различного лссодного состава путем ферментативного гидролиза крахмала зер вого сорго с использованием амилосубтилина ПОХ, глшаваморин Г20Х, препарата глшоамилазы Asp. awaaori, препарата р-амилаэ Вас. polyrayxa.

Получены зависимости, характеризующие кинетику действия ф ментных препаратов при гидролизе крахмала зернового сорго и вл ние различных факторов ( дозировка ферментного препарата, пред рительная активация ферментных препаратов, степень конвер субстрата на стадии разжижения, длительность гидролиза, комби рованное применение а-амилазы, ^-амилазы и глюкоамилазы ) на п

- з -

z осахаривания крахмала, которые явились основой д.ш ра-- я *и ферментативных способов получения'сахарны»: ^.¡«сгс^ : э углеводного состава.

Получены данные и зависимости,, характеризующие чак.-^'Ю'И'. -созы при гидролизе крахмала зернового сорго глокоамилл:,:. w ларатами, анализ которых позволил обосновать условия гндю-ми:*--¡етом целевого назначения конечного продукта - для получения -созы или использования в качестве подсластителей при проил зтве пищевых продуктов.

Получены данные, характеризуете изменение содержания ггшо-

мальтозы и декстринов при проведение гидролиза крахмал? зер эго сорго путем комбинированного использования амилосубтилчи* (, препарата глшоамилазы Asp. awamori и 6-амнлазы Вас. aoiy-i. Получена зависимость влияния дозировки амилосубтилина ПОХ >емени инкубации на величину ГЭ разягижениого субстрата, кото-позволяет выбрать условия проведения стадии разжижения до за-ioro значения ГЭ.

Обобщение экспериментальных данных позволило получить графи сие зависимости влияния различных факторов на углеводный ссс сахарных сиропов, которые позволяют выбрать оптимальные ус-1Я гидролиза для получения сахарных сиропов с различным соот-:нием глюкозы, мальтозы и декстринов.

Практическая значимость. Показана перспективность использо-!я крахмала зернового сорго для получения сахаристых продуктов >снове ферментативного гидролиза, Установлена эффективность шьзования новых ферментных препаратов - ультраконцентратов: :оамилазы Asp. awamorl и е-амилазы Вас. polyniyxa для получения дистих продуктов из крахмала зернового сорго. Разработаны ус~ ¡я комбинированного использования этих ферментных препаратов получения сахарных сиропов различного углеводного состава и ¡ичного целевого назначения: сахарных сиропов ( содержание озы от 20 до 70% ) для использования в качестве подсластите при производстве продуктов питания; глюкозных сиропов ( со-анис глюкозы 94-97% ) для получения кристаллической глякозы и

t

глюкозо-Фруктозных сиропов; паточных сиропоо для получения низ осахарснноп и высокоосахаренмой пзтоки; сахарных сиропов с вы ким содержанием глскозы и мальтозы, рекомендуемых в качестве тоги« тпцових продуктов типа дяема.

Показано, что повышению эффективности действия фермент препаратов способствует их предварительная активация, что л возможность сократить дозировку фермента без снижения технолс чсского эффекта или сократить длительность стадии осахариванил

Показана возг.юкмость 50Х и 100Х замены патоки сахарным ci пом из крахмала зернового сорго, близким по своему составу к г иызлениой патоки, при производство некоторые кондитерских нзде (карамели леденцовой и помады ).

Разработан способ получения десертных пищевых продуктов ч джемов из крах капа зернового сорго (ГЗ»65Х, содсряание глхй-i0-i5%, мальтозы - 15-207.) на основе ферментативного гидрол} последующего уваривания полученных сиропов (СВ*В0%) и испопьзс ния ароматизаторов.

Разработана технологические рекомендации по осущестол; Ферментативного гидролиза крахмала зернового сорго с использс нием амилосубтилина Г10Х, гл»каваг.!0рина Г20Х, препарата глжко; лазы Asp. awamori и препарата &-амилазы Вас. polynyxa для noj чония сахарных сиропов различного углеводного состава и цслсв< назначения.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на учной конференции, посвященной 60-летиа МТИПП "Научное обсспсч: хранения и переработки растительного сырья в пищевой промыт, ности"(Москва,1991), на Международной научно-технической koi ренции "Разработка и внедрение новых технологий и оборудовали, пищевус и перерабатывающую отрасли промышленности" (Киев,19 на Меядународной конференции "Научно-технический прогресс в п рабатыващнх отраслях АПК" { Москва, 1995 ).

Публикации. По материала).) диссертации опубликовано 6 раб

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа со ит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, в

дов, списка литературы и приложений. Работа изложена 206 на станицах основного текста, о том числе содержит 38 рисунка и 3? мб лиц. Список литературы включает 196 источника отечественных и за рубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и определены основные задачи исследования, сформулированы новизна и практическая значимость полученных результатов.

В обзоре литературы рассмотрено применение амилолитических ферментов при переработке крахмала и крахмалсодержащего сырья. Анализ опубликованных в литературе данных показал преимущество ферментативного способа гидролиза перед кислотным и кислотно-ферментативным способами, применение которого дает возможность изменять состав конечного продукта в необходимых направлениях в соответствии с требованиями различных потребителей, что в значительной мере позволяет расширить ассортимент выпускаемых сахаристых продуктов. Обобщены данные научно-технической литературы об исследованиях по поиску новых штаммов - продуцентов а-, р- и глюко-амилаз, разработке технологии их получения и применения для производства сахаристых продуктов из крахмала и крахмалсодержащего сырья.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1. Объекты и методы исследования

Объектом изучения являлся крахмал зернового сорго, технология получения которого была разработана на кафедре "Технология сахара и сахаристых продуктов" под руководством проф. Сапронова А.Р. (табл.1).

Для биоконверсии крахмала зернового сорго использовали ферментных препараты амилолигического действия: аыилосубтилин Г10Х Вильнюского завода ферментных препаратов, глюкаваморин Г20Х Ладыженского производственного биофармацевтического объединения "Энзим". новые препараты, разработанные и любезно предоставленные для исследований НПО "Биотехнология": ультраконценграты глшоами-лазы Asp. awajnori и р-амилазы Вас. polymyxa (табл.2).

- 51. Характеристика крахмала зернового сорго.

Основные показатели « в % на СВ

1. Зола 2. Протеин 3. Гидролизный «ир 4. Влажность 5. Кислотность 0,1 | 1,1 0,4 8,96 16 мл 0,1 н. раствора NaGH на 100г.

Активности ферментных препаратов определяли па методикам, рекомендованным научно-технической комиссией по унифицированию методов определения активности ферментов: амилолитическую активность (АС) определяли Фотоколориметрическим методом по ГОСТ 20264-74 (Грачева, 1982): глюкоамилазную активность (Гл) - глюко-зооксидазным методом (Грачева, 1982); р-амилазную активность (р-амил.) определяли по методу Бернфельда(ВегпГе1с1,1955); протео-литическую активность (ПС) - по методу Ансона в модификации Рух-лядевой (Рухлядева, Полыганина, 1981):Р-глюканазную активность (Ар-гл) определяли по накоплению глюкозы, образовавшейся при гидролизе р-глюкана ферментов р-глюканазой (Рухлядева.Полыгани-на, 1981).

Содержание растворимого бежа определяли по методу Лоури (Ермаков, 1972); определение общего белка осуществляли методом Къ-ельдапя (Грачева, 3982).

Содержание редуцирующих Сахаров определяли по методу Шорлл (Чижова, 1975).

Определение начальной скорости, ферментативной реакции гидролиза заключалось в определении количества образовавшихся продуктов реакции в течение определенного времени и установление линейного участка на кривой зависимости количества превращенного субстрата от продолжительности реакции (Петуикова, 1972).

2. Характеристика ферментных препаратов.

Ферментный препарат Активности, ед/г. Оптимальные зоны

АС ГлА ПС Ар-гл РН Т,°С

амилосубтилин ПОХ 2500 400 20,2 200 б, 3-6,8 70

глшаваморин Г20Х препарат глакоами-лазы Asp. awaoori АС ГлА ПС 4.6-4,9 4.7-5.6 40-50 50-60

43,2 35,0 1000 1000 0.22 0.18

препарат р-амилазы Вас. polyayaa АС ГлА ПС р-амил 6. 5-7.2 55-60

2.7 11,1 следы 60

Содержание крахмала определяли поляриметрическим методом, содерзаиио сухих вещает определяли поляриметрически.

Определение содержания зола и кислотность проводили по методике нз/юзеннай в ГОСТ 5194-бй.

Определение мзкро,ммкро и токсичных элементов проводили методом гжесконного и атошо-абссрцисккого спектрального анализа (Скурихин, 1573) и переменно-токовой полярографии по ГОСТ 26329-83, ГОСТ? 23923-80, ГОСТ 2693)-86, ГОСТ 26934-84.

Цветность растЕорсп и сиропов исследовали с помощью колориметрического метода на спектрофотометре СФ-26.

Состав саяаров определяли методом высокоэффективной гель-хроматографией с использованием скотски. "БрекЬгорЬЫсз" (НРЬС) и хроматографа "0!опех"'.

- в -

Обработку экспериментальных данных проводили с использованием методов математической статистики (Грачев. 1978).

2. Изучение некоторых свойств исследуемых амилолитичсских ферментных препаратов

Для обоснования возможности и целесообразности применения новых ферментных препаратов ультраконцентратов в-амилазы Вас. polynyxa и глюкоамилазы Asp. awamori для гидролиза крахмала зернового сорго необходимо„было изучить некоторые их свойства.

В связи с этим исследовали влияние рН и температуры на изменение каталитической активности исследуемых-ферментных препаратов. Определены оптимальные зоны их действие (табл. 2).

Данные, полученные при изучение тсрмостабильности используемых ферментных препаратов явились основой для разработки режимов предварительной тепловой активации ферментных систем. Установлено. что прогрев водных растворов ферментных препаратов при температуре 40°С в течение 20 мин приводит к некоторому увеличение их активности. •Ферментативная активность увеличивается на 25-ЗОХ для амилазы Вас. polyinyxa, а для глюкоамилазы Asp. awamori и гляка-ваморина Г20Х - на 10-15%.

Исследования по изучению влияния некоторых ионов металлов на изменение каталитической активности ферментных препаратов показали, что инкубация растворов глпкоамилазных препаратов с ионами цинка в определенной концентрации, а также добавление ионов цинка при тепловой обработке растворов глюкаваморина Г20Х и препарата глюкоамилазы Asp. awamori приводит к повышению ферментативной активности препаратов в среднем на 25-307. и способствует увеличению стабильности глюкоамилазных ферментных систем. Проведение предварительной активации ферментных препаратов позволяет сократить их дозировку, что особенно важно с экономической точки зрения.

Для обоснования целесообразности применения выбранных ферментных препаратов для гидролиза нетрадиционного крахмапсодержа-щего сырья - крахмала зернового сорго была изучена кинетика действия этих ферментных препаратов при гидролизе крахмала зернового сорго.

рис.1. Зависимость

для:гл")каняморш1 Г20Х I—контроль , 2-носле предварительной активации; препарата глюкоами-лаз и Asp viromv/ч' З-контроль, 4-после предварительной активации; препарата .¿-амилазы Лаг. роЛ/гг></к о 5-контроль, 6-после тепловой обработка.

аПолучены зависимости накопления продуктов гидролиза от продолжительности процесса, зависимости скорости гидролиза крахмала зернового сорго от дозировок ферментных препаратов: глвкаваморина Г20Х, глюкоамилазы Азр awaaori и 0-амилазы Вас.ро1ушуха. На основании этих исследований выбраны дозировки ферментных препаратов: для глюкасаморина Г20Х и глюкоамилазы Asp. awaaori -2,5 ед. ГлА/г. крахмала, для е-амилазы Вас. polymyxa - 1,5ед. й-амил. /г. крахмала.

Изучены зависимости, характеризующие кинетику действия исследуемых препаратов на субстрат различной концентраций. Для определения кажущейся константы Михаэлиса Км<Кав) и кажущейся предельной скорости реакций Vapes. (кап) использовали метод двойных обратных величин, по уравнения которого были построены графики в координатах Лайнуиэера- Берка, которые представлены на рис. 1. Проведен сравнительный анализ кинетики действия глюкоамилазы Asp. awamorl и промышленного препарата глшаваморин Г20Х. Полученные результаты свидетельствует о перспективности использования нового глюкоамилазного препарата для получения сахаристых продуктов из крахмала зернового сорго. Установлено, что предельная скорость

реакции гидролиза крахмала о случае использования глюкаваморина Г20Х в 1,5 раза меньше чем при использовании глюкоамилазы Asp. awamorl, кажущаяся константа Михаэлиса больше в 2,3 раза.

Показано, что предварительная активация глюкаваморина Г20Х и препарата глюкоамилазы Asp. awamorl в присутствии ионов цинкг влияет на изменение некоторых кинетических параметров. Так, тепловая обработка 0-амилазы Вас. ро1ушуха приводит к уменьшении ка-вущейся константы-Михаэлиса в 1,74 раза, при этом не изменяя значения предельной скорости реакции. Тепловая активация глюкоами-лазных препа ратов в присутствии ионов цинка увеличивает начальную скорость ферментативного гидролиза крахмала, влияет на. характер зависимости начальной скорости реакции от концентрации субстрата, на значение кажущейся максимальной старости гидролиза увеличивая ее в случае действия препарата глюкоамилазы Asp. awacorl -в 1.2 раза, в случае использования глюкаваморина Г20х - в 1.3 раза и уменьшает значение кажущейся константы Михаэлиса в 1,14 и i 1.2 раза соответственно.

Результаты кинетических исследований явились основой дга разработки условий ферментативного гидролиза крахмала зерновой сорго при получении сахаристых продуктов.

3. разработка условий получения глхжозных сиропов из крахма зернового сорго на основе ферментативного гидролиза

В настоящее время в нашей стране и за рубежом глюкозные си ропы широко применяются в различных отраслях пищевой промшлен ности. Они используются не только для производства кристалличес кой глюкозы и глюкозо-фруктозных сиропов, но, и в качестве про дуктов повывающих питательные и вкусовые качества изделий.

Ферментативный способ получения глюкозных сиропов их крах малсодержащего сырья и крахмала широко используется и достаточн изучен. Но пути достижения конечной цели - получение сиропа различным содержанием глюкозы не одинаковы. Это связано, главны образом, с используемым сырьем, ферментами, участвующими в гидро лизе и режимами проведения технологического процесса.

ряс.1. Завислмосгь

для:гл"жаваморин Г20Х I-контроль, 2-послэ предвари толы ю.1 активации; препарата глдаоамя-лази Asp- ¿y.w/w// 3-к опт роль, 4-после предварительной активаций; препарата .¿-амилазы Ла-. />с>£</гп!/к О 5—КОНТРОЛЬ , 6-110СЛв тепловой обработки.

- 9, Получены зависимости накопления продуктов гидролиза от продолжительности процесса, зависимости скорости гидролиза крахиалэ зернового сорго от дозировок ферментных препаратов: глюкаваморина Г20Х. глюкоамилазы А»р atfamorl и Ц-ашлазы Вас. ро1ушуха. На основании этих исследований выбраны дозировки ферментных препаратов: для глшавгшорииа Г20Х и глшоамилазы Asp. awaaorl -2,5 ед. ГлА/г. крахмала, для g-амилазы Вас. polyrayxa - 1,5ед. р-амил. /г. крахмала.

Изучены зависимости, характеризующие кинетику действия исследуемых препаратов на субстрат различной концентрации. Для определения каяу-цейся константы Михаэлиса Ка(КЗв) и калу ¡дейся предельной скорости реакции vnpe4.(каа) использовали метод двойных обратных величин, по уравнению которого были построены графики в координатах Лайнуивера- Берка, которые представлены на рис. 1. Проведен сравнительный анализ кинетики действия глшоамилазы Asp. awasnorl и промышленного препарата глюкаваморин Г20Х. Полученные результаты свидетельствует о перспективности использования нового глюкоамилазного препарата для получения сахаристых продуктов из крахмала зернового сорго. Установлено, что предельная скорость

реакции гидролиза крахмала в случае использования глюкаваморина Г20Х в 1.5 раза меньше чем при использовании глюкоамилазы Asp. аналог1, кажущаяся константа Иихаэлиса больше в 2.3 раза.

Показано, что предварительная активация глюкаваморина Г20Х и препарата глюкоамилазы Asp. awamorl в присутствии ионов цинка влияет на изменение некоторых кинетических параметров. Так, тепловая обработка в-амилазы Вас. polymyxa приводит к уменьшению кажущейся константы-Михаэлиса в 1,74 раза, при этом не изменяя значения предельной скорости реакции. Тепловая активация глюкоами-лазных препа ратов в присутствии ионов цинка увеличивает начальную скорость ферментативного гидролиза крахмала, влияет на характер зависимости начальной скорости реакции от концентрации субстрата. на значение кажущейся максимальной скорости гидролиза увеличивая ее в случае действия препарата глюкоамилазы Asp. awaisori -в 1,2 раза, в случае использования глюкаваморина Г20х - в 1.3 раза и уменьшает значение кажущейся константы Иихаэлиса в 1,14 и i 1,2 раза соответственно.

Результаты кинетических исследований явились основой дт разработки -условий ферментативного гидролиза крахмала зерновой сорго при получении сахаристых продуктов.

3. Разработка условий получения глюкозных сиропов из крахма зернового сорго на основе ферментативного гидролиза

В настоящее время в нашей стране и за рубежом глюкозные си ропы широко применяются в различных отраслях пищевой промышлен ности. Они используются не только для производства кристалпичес кой глюкозы и глюкозо-фруктозных сиропов, но, и в качестве про дуктов повышающих питательные и вкусовые качества изделий.

Ферментативный способ получения глюкозных сиропов их крах малсодержащего сырья и крахмала широко используется и достаточн изучен. Но пути достижения конечной цели - получение сиропа различным содержанием глюкозы не одинаковы. Зто связано, главны образом, с используемым сырьем, ферментами, участвующими в гидро лнзе и режимами проведения технологического процесса.

Эффективное ведение процесса обусловливается целым рядом факторов. Это, прежде всего, - температура, рН, длительность, дозировка препарата и концентрация субстрата.

Поэтому в настоящей раздело представлены результаты по разработке условий ферментативного гидролиза крахмала зернового сорго с цель» получения сиропов с различным содержанием глюкозы.

Для выбора оптимальной концентрации крахмала зернового сорго проводили гидролиз при различных концентрациях крахмала. Результаты исследований показали, что при изменении концентрации исходной крахмальной суспензии с 200 до 400 иг/мл, наилучшие результаты по вязкости и накоплению глюкозы наблюдались при концентрации субстрата 330-350 /ил.

При разработке условий гидролиза крахмала зернового сорго промышленным ферментным препаратом амипосубтилин Г10Х, разжижение крахмальной суспензии с концентрацией 330 мг/мл проводили при оптимальном значении рН для данного препарата - 6,З-б,5, при температуре 80°С. ферментный препарат вносили ступенчато (70%, 305Ь) в виде водного раствора в различных концентрациях, по окончанию процесса разжижения в гидролизатах определяли значение глюкозного эквивалента *(ГЭ). Полученные результаты показали, что при низких дозировках акилосубтилкна ИОХ не удается доланым образом снизить вязкость клейстера. При увеличении концентрации фермента до 1,0 ед.АС/г. крахмала степень разжигания субстрата составила 14-15?, что способствует интенсивному накоплении продуктов реакции при дальнейшей осахаривании в присутствии гжкоаиилазы. Дальнейшее увеличение дозировки ашлосубтилина ГЮХ до 1,5 од. АС/г. крахмала экономически не целесообразно, поскольку не приводит к заметному повыаания содержания глюкозы в гидролизатах. Принимая это во внимание была выбрана концентрация ферментного препарата амилосубти-лин ГЮХ - 1.0 ед.АС/г. крахмала.

На основе проведенных исследований были выбраны оптимальные режимы осахаривания крахмальной суспензии в присутствии глюкава-морина Г20Х и препарата глвкоамилазы Asp awasori. Концентрация глшоаьшазкых препаратов на стадия осахаривания составила 2,5 ед. ГлА/г. крахмала, ГЭ конечного гидролизата равен 94-98%, при длительности процесса 72 часа, температура осахаривания - 56°С, рН 4,7-5,0.

Показано, что проведение предварительной активации глюкоами-лазных ферментных препаратов при ферментативном способе получения глюкозных сиропов способствует интенсификации процесса гидролиза крахмала зернового сорго, что позволяет либо сократить на 24 часа длительность процесса, либо уменьшить на 10% дозировку препарата, что особенно ваяно с экономической точки зрения (рис2).

Как видно из данных, представленных на рис.2 процесс осаха-ривания крахмала зернового сорго под действием препарата глшоа-милазы Asp. аналог1 идет наиболее интенсивно и к концу гидролиза содераание глюкозы составляет 97-93%, что особенно ваяно при получении высокоглшозных сиропов.

Результате исследования явились основой для разработки ре;со-мендаций по применений ферментных препаратов. емилосубтилина Г10Х, глвкавашрина Г20Х, препарата гдакоамилаза Asp. asamorl для гидролиза крахмала зернового сорго при производстве глюкозных сиропов с различным содержанием в них гяясоеы.

рис. 2. Цлнагиика накопление глюкозы в процессе гидролиза крахмала зорнсвого оорго под действием: а) глюкаваморгш Г2ГХ, б) препарате глюкоамилазы /ф1 з^ятеМ I - концентрация фермента 2,5 од./г.; 2 - после предварлтельноЯ активации в концентрации 2,бед./г.; 3 - после п редв а р л т ол^ " п п активяц»и в концентрация 2,25 ед./г.

4.Разработка ферментативных способов получения сахарных сиропов различного углеводного состава.

В настоящее время в миро больвое внимание уделяется получе-различных зерновых сахарных сиропов из деяевого крахмалсодеряаще-го сырья и крахмала (рокь, кукуруза, сорго и др.), главным образом путем ферментативного и кислотно-ферментативного гидролиза.

Важно отметить, что использование Ферментов позволяет в значительной степени расширить структуру ассортимента, и улучшить качество продуктов, получаемых из крахмалсодеряащего сырья.

В связи с этим цслыо дальнейших исследований явилась разработка уелвий ферментативного расщепления нетрадиционного енрья -крахмала-зернового сорго для получения сахаристых продуктов с заданным углеводным составом.

Принимая во внимание. что ферментативной гидролиз крахмала осуществляется в две стадии: различение и осахариаачие, было необходимо разработать реяимы ведения процесса на каждой стадии гидролиза.

4.1. Изучение влияния некоторых факторов на процесс разжижения крахмала зернового сорго в присутствии ферментного препарата амилосубтилин ПОХ.

Ранее было установлено, что оптимальной концентрацией крах-нала зернового сорго при ферментативном гидролизе является 330 мг/мл. Дальнейшие исследования вели при этой концентрации субстрата.

Учитывая, что подготовка субстрата для осахаривания (стадия разжижения) имеет большое значение при последующем гидролизе, изучали влияние ряда факторов на процесс ферментативного разжижения крахмала зернового сорго: дозировка ферментного препарата, длительность процесса, с использованием метода магматического планирования эксперимента.

Критерием для оценки значимости было выбрано значение ГЭ после проведения разжижения. В качестве Факторов, влияющих на ве-

- Й -

личину ГЗ были выбраны: Xt- дозировка ферментного препарата аыи-лосубтилин Г10Х (0,75-2,5 сд. АС/г. крахмала); Хг- время инкубации (30-240 мин.).

В соответствии с планом эксперимента проводили серии опытов по режимам, заданным планом, разжижение крахмальной суспензии проводили в присутствии амилосубтилина Г10Х в ультратериостате при оптимальном для данного фермента значении pH и температуре ВО0С. Затем, частично разжиженную суспензию крахмала подвергали тепловой обработке под давлением 0,25-0.28 ИПа в течение 30-40 мин. степень гидролиза крахмала оценивали по величине ГЗ.

В результате математической обработки экспериментальных данных были получены регрессионные модели, описывающие зависимость величин ГЗ (У) от исследуемых факторов Xj и Хг. Уравнение имеет вид: У • 3,95975 + 4,6829i*Xt + 3.43а16*Хг.

Адекватность полученной модели проверяли по критерию Фишера, остаточной дисперсии с дисперсией воспроизводимости. Далее был использован ыетод графической интерпретаций полученного уравнения, в соответствии с которым при заданном значении одного из параметров можно опр"делить остальные переменные.

Так,например для получения сахарного сиропа сходного по составу с низкоосахаренной патокой, имеющей ГЗ 28-382, из которых на дола декстриноз приходится 83-85%, используя уравнение и график установили: необходимо васти раззвдбние под действием амилосубтилина Г!0Х в концентрации 2,05ед.АС/г.крахмала в течение 3.5часоз.

Таким образом, полученная зависимость позволяет определять условия проведения стадии разаизения крахмала зернового сорго для любого заданного значения ГЗ влияющего дальнейший на состав сахарного сиропа.

4.2. Выбор условий о^ахгриванИя крахмала зернового сорго при получении сиропов заданного углеводного состава

В-соответствии с целью настояли;; исследований, направленных на получение сахарных сиропов различного углеводного состава, для получения мальтозной Фракции в продукте, в качестве осахаривающе-го ферментного препарата использовали £-амилазы Вас. ро!уюуха.

Изучение характера и условий осахариоания 33%-ной суспензии крахмала зернового сорго в присутствии препарата р-амилазы Вас. ро1уюуха при получении гидролизатов с различным содержанием в них мальтозы проводили путем варьирования таким факторами как: степень разаижения субстрата, дозировка ферментного препарата и длительность процесса.

Используя регрессионное уравнение, описывающее процесс ферментативного разжижения крахмала зернового сорго амилосубтилином Г10Х были получены гидролизаты с величиной ГЭ от 15 до 40%.

Осахариванис разжиженных субстратов проводили под действием препарата в-амилазы Вас. ро1упуха в различных концентрациях, при оптимальном для данного фермента рН, температуре 53°С в течение 28 часов. Через определенные промежутки времени з гидролизатах определяли содержание мальтозы, величину ГЭ. В качестве примера на рис.3 представлены кривые накопления Сахаров в процессе предварительно разжиженной крахмальной суспензии с ГЭ 15. 20, 25, 30% под действием препарата е-амилазы Вас. ро1ушуха в концентрациях: 0,75; 1,25; 2.0 ед. р-амил. /г. крахмала.

Как видно из данных, представленных на рис.3 наиболее интенсивное накопление продуктов наблюдается при действии препарата р-амилазы Вас. ро1умуха на субстрат с низкой степенью разжижения крахмала (ГЭ=15%), при этом имеет место увеличение ГЭ в два раза (Г3-30%). что соответствует 24,4-24,6% мальтозы на СВ. При увеличении степени разжижения субстрата до ГЭ-25-30% интенсивность процесса заметно снижается. Однако, поскольку настоящие исследования направлены на получение сахарных сиропов различного углеводного состава, результаты всех вариантов представляли интерес.

Использование полученного графического материала позволяет выбрать рациональные режимы ведения процесса осахаривания препаратом р-амилазы Вас. ро1уиуха крахмальных суспензий различной степени разжижения с целью получения необходимого количества мальтозы в конечном гидролизате.

Для получения глюкозной фракции был использован препарат глюкоамилазы Азр. аяашгк Гидролиз суспензии крахмала, частично гидролизованной в-амилазой проводили под действием препарата глю-коамилазы Азр. аиатоп при температуре 56°С и рН среды 4,7-5. 0,

что является оптимальным для данного Фермента. Для выбора условий ведения процесса осахаривачня в присутствии препарата глмсо-амилазы Asp. awamori при получении продуктов с определенным содержанием в них глюкозы варьировали такими факторами как: степень гидролиза субстрата (ГЭ). концентрация ферментного препарата и длительность процесса.

Используя ранее разработанные режимы комбинированного действия амилосубтилина Г10Х и препарата ^-амилазы Бас. polymyxa были получены субстраты с различной степенью гидролиза: ГЗ от 23 до 43%. Дозировку препарата глвкоамилазы Asp. awaffiori изменяли от 0,5 до 1,5 ед. ГлА/г. крахмала; длительность процесса осахаривания - ог 0,5 до 6,0. Через определенные промежутки времени в гидроли-затах определяли содержание глюкозы.

На рисунке 4 в качестве примера представлены полученные графические зависимости, характеризующие влияние степени гидролиза субстрата, длительности процесса и дозировки препарата глюкоамилазы Asp. asasori при гидролизе крахмала зернового сорго, зернового сорго, использование этих зависимостей позволяет определить условия получения целого ряда сахарных сиропов, отличающихся конечным значением ГЭ и соотношением содержащихся в них углеводов.

Например, для получения сахарного сиропа с конечные значением ГЗ-50% и соотношением декстринов, мальтозы и глюкозы: 45:25:30 используя регрессионное уравнение определяем параметры процесса разаиаения 33%-ной суспензии крахмала зернового сорго в присутствии амилосубтилина Г10Х: концентрация фермента 1,625 ед.АС/г.крах мала, время - 3 часа, после стадии разаижения ГЭ составил 22, 5%. •>

Для определения параметров осахаривания под действием ульт. fl-амилазы Вас. polymyxa используем графический материал рис. 3, из которого получаем, что необходимое количество мальтозы образуется в течение 16 часов в присутствии р-амилазы в концентрации 1.25 ед. 0-аиил. /г.крахмала, по окончании осахаривания ГЭ составил 35%.

. Используя график, представленный на рис. 4 определяем оптимальные условия дальнейшего осахаривания с использованием препарата глшоамилазы Asp. awaaorl, которые соста; концентрация

Изучение характера и условий осахаривания 33%-ноЯ суспензии крахмала зернового сорго в присутствии препарата р-амилазы Вас. ро1ушуха при получении гидролизатов с различным содержанием в них мальтозы проводили путем варьирования такими факторами как: степень разжижения субстрата, дозировка ферментного препарата и длительность процесса.

Используя регрессионное уравнение, описывающее процесс ферментативного разжижения крахмала зернового сорго амилосубтилином Г10Х были получены гидролизаты с величиной ГЭ от 15 до 40%.

Осахаривание разжиженных субстратов проводили под действием препарата р-амилазы Вас. ро1уяуха в различных концентрациях, при оптимальном для данного фермента рН. температуре 53°С в течение 28 часов. Через определенные промежутки времени в гидролизатах определяли содержание мальтозы, величину ГЭ. В качестве примера на рис.3 представлены кривые накопления Сахаров в процессе предварительно разжиженной крахмальной суспензии с ГЭ 15, 20, 25. 30% под действием препарата р-амилазы Вас. ро1ушуха в концентрациях: 0,75; 1.25; 2,0 ед. р-амил. /г. крахмала.

Как видно из данных, представленных на рис.3 наиболее интенсивное накопление продуктов наблюдается при действии препарата р-амилазы Вас. ро1угауха на субстрат с низкой степенью разжижения крахмала (ГЭ=15%), при этом имеет место увеличение ГЭ в два раза (ГЭ-30%), что соответствует 24,4-24,6% мальтозы на СВ. При увеличении степени разжижения субстрата до ГЭ«25-305Е интенсивность процесса заметно снижается. Однако, поскольку настоящие исследования направлены на получение сахарных сиропов различного углеводного состава, результаты всех вариантов представляли интерес.

Использование полученного графического материала позволяет выбрать рациональные режимы ведения процесса осахаривания препаратом р-амилазы Вас. ро1увуха крахмальных суспензий различной степени разжижения с целью получения необходимого количества мальтозы в конечном гидролизате.

Для получения глюкозной фракции был использован препарат глюкоамилазы Азр. аиатюп. Гидролиз суспензии крахмала, частично гидролизованной р-амилазой проводили под действием препарата глюкоамилазы Азр. агагап при температуре 56°С и рН среды 4,7-5.0,

что является оптимальным для данного фермента. Для выбора условий ведения процесса осахаривания в присутствии препарата глако-амилазы Asp. awamori при получении продуктов с определенным содержанием в них глюкозы варьировали "такими факторами как: степень гидролиза субстрата (РЭ), концентрация ферментного препарата и длительность процесса.

Используя ранее разработанные режимы комбинированного действия акилосубтилина ПОХ и препарата &-ашлазы Вас. polyrayxa были получены субстраты с различной степенью гидролиза: ГЗ от 23 до 43%. Дозировку препарата глокоамилазы Asp. awaaori изменяли от 0,5 до 1,5 ед. ГлА/г. крахмала; длительность процесса осахаривания - от 0,5 до 6,0. Через определенные промежутки времени в гидроли-затах определяли содержание глюкозы.

На рисунке 4 в качество примера представлены полученные графические зависимости, характеризуйте влияние степени гидролиза субстрата, длительности процесса и дозировки препарата глзкоамилазы Asp. awaaori при гидролизе крахмала зернового сорго, зернового сорго, использование этих зависимостей позволяет определить условия получения целого ряда сахарных сиропов, отличающихся конечным значением ГЗ и соотношением содержащихся в них углеводов.

Например, для получения сахарного сиропа с конечным значением ГЭ=50$ и соотношением декстринов, мальтозы и г/юкозы: 45:25:30 используя регрессионное уравнение определяем параметры процесса разжижения 33%-ной суспензии крахмала зернового сорго в присутствии амилосубтилйна ГЮХ: концентрация фермента 1,625 ед. АС/г.крах мала, вреш - 3 часа, после стадии разиихения ГЗ составил 22, 556. -

Для определения параметров осахаривания под действием ульт. 0-амилаз.ы Вас. polyrayxa используем графический материал рис. 3, из которого получаем, что необходимое количество мальтозы образуется в течение 16 часов в присутствии р-амилазы в концентрации 1.25 ед. е-амил. /г. крахмала, по окончании осахаривания ГЗ составил 35%.

. Используя график, представленный на рис. 4 определяем оптимальнее условия дальнейшего осахаривания с использованием препарата глюкоамилазы Asp. awamori, которые састаиыи: концентрация

35

30

25

20

15

:

....... "Ь ü j Ь НО время,час

рис, 3 Динаияса аакотаения Сахаров в про-* иессе гидролиза краякава зернового сорго под де*ств»еи /-амюгааы Вас. fie&ptfjuL в комцёктратк*. =_í— 0,75 ед. ^-аши./г.крвхкала —2— 1,25 ед. ß-SMta./г.крахиаяа —3— 2 0 ед. ¿-амад./г.крахмала

рис. 4 Накопление Сахаров в процессе фермент аивного осахаривания предварительно разжиженной суспензии крахмала зернового сорго под действием ульт./-емилазы Бас.

Р&еутужа в концентрации: I- 0,75 ед/-амил/г 2- 1,25 ед./-амкл/г. . а^ягааг/

под действием ульт. глташамилаэы № в концентрации: 3- 0,5 ед.ГлА/г.; 4- 0,65 ед.ГлА/г.; Ь- 1,35 ед.ГлА/г.

- IB -

препарата глюкоамилазы Asp. awamori - 1,35 ед. ГлА/г. крахмала, длительность 1,2 часа, гидролиз вели до значения ГЭ*50%.

Таким образом, проведенные исследования позволяют решать важную практическую задачу, а именно, определять условия проведения ферментаташного гидролиза крахмала зернового сорго для получения сахарных сиропов заранее заданного углеводного состава.

5. Применение разработанных условий ферментативного гидролиза крахмала зернового сорго для получения сахарных сиропов

В настоящее ^вреия одним из основных продуктов крахмало-па-точной промиаленкост.!! «здяется патока, которая из-за недостатка сырья (кукурузного крахмала) вырабатывается в недостаточном количестве, что отрицательно сказывается на работе многих предприятий пищевой прс&тленности.

Поэтому, используя разработанные режимы ведения ферментативного гидролиза крахмала зернового сорго были получены сахарное сиропы (уваренные до «ещерЕзшя CB-70-S0X), близкие по составу основным .шдал паток, вырабатываешь в наеей стране, условия получения .(ссторах предстазлемм в табл. 3.

Анализ полученных щравуктов проездили современный;! хромато-огра^ичзезнкьл >цетодайИ: 'гель-хроиатеграфией в системе "Spectrop-hisicc" .и :«есода| B3IX с использование» хроматографа "Dlonex" (США) (табл.3).

В результате оргенолептической оценки полученных сахарных сиропов установлено, что данные продукте сблзд&зт вкусов и запахом свойственный патоке, без посторонних привкусов и запахов. Они достаточно прозрачны, менее прозрачна является сироп с ГЗ 30-3IX. 0,!эико- я;,!кческие показатели продуктов определяли общепринятыми для крахмальней промышленности методами.

Т&ким образом, полученное сахарное сиропа с величиной ГЭ 30-34, 40-42, 50-52,60-62?, по своему углеволному составу, £изи-кэ-хкмачесюш показателя«, £ мюее органолгптической оппкке не отличаются от паток, производимых в России и мэгут наАта широкое применение в пищевой промьшенкости.

С цсльп получения возможности применения полученных паточных сиропов при производстве кондитерских изделий, в лабораторных условиях были приготовлены образцы карамели леденцовой И сливочной помады, в рецептуре которых на 50% и 100% промышленная патока была заменена полученным сахарным сиропом с величиной ГЭ 40-42%. Анализ качества готовых продуктов оценивали по общепринятым физико-химическим и органолептическим показателям для кондитерской промышленности, полученные результаты показали возможность использования полученного паточного сиропа с ГЭ 40-42% при приготовлении некоторых кондитерских изделий.

Высокоосахаренные сахарные сиропы, полученные из крахмала зерновой" сорго по-видимому могут найти широкое применение при производстве пастилы, зефира и других изделий.

Проведенные исследования явились основой для разработки технологических рекомендаций по получение паточных сиропов с заданным углеводным составом путем ферментативного гидролиза крахмала зернового сорго.

За рубежом широко производятся сахаристые продукты из зернового крахмала с виде сгущенных сиропов, либо в высушенном виде. Они отличаются высоким 'значением ГЗ 65-70% и используются в качестве продуктов питания, а также как десертные продукты типа джемов.

Представляло интерес, разработать режимы получения сахарных сиропов из крахмала зернового сорго с повышенным содержанием глюкозы и мальтозы, которые по-видимому могут быть рекомендованы как готовые десертные продукты питания.

На основе проведенных ранее исследований па совместному применении амилосубтилина Г1ОХ, препарата р-амилази Вас. polymyxa и глюкоамилазы Asp. awamori были определены оптимальные хслов11я п0~ лучения сгущенных (СВ 80-82%) сахарных сиропов» содержащих: глюкозы 40-45%: мальтозы 15-20%, которые составили: разжижение 33%-ной суспензии крахмала проводили в присутствии ам^субтилина Г10Х о концентрации 2,0 сд. АС/г. крахмала, в течение 4 часов при температуре 80"С, рН 6,3-6,5. После инактиваций с^-ашлазы в разжиженный субстрат вносили препарат в-амилазы Вас. polymyxa в концентрации 0,75 ед. р-амил. /г., длительность осахаривания- 7,0-Т. 5ч,

3. Условия проведения ферментативного гидролиза крахмала зернового сорго при получении паточных сиропов различного углеводного сост^л

к Ввтзиай? гидролиза Углеводный состав сиропов

пиропа Ферментный препарат Концентрация Длительность фер. преп. час ГЭ,* глюкоза,% к ГЭ мальтоза,% к ГЭ декстрины к ГЭ

Азшлосубтилин Х'ХОХ £,0 ед-йС/г. 3,5

I ;,. " /-амилаз.'

2ас. ро2уазха 1,25 едЯ-анил/г. 3,0 1 30-34 6-9 7-6 63-65

у глахоемхлаэ ■ 1

Авр. етаяог! 0,5 е^.ГлА/г.

Аглагосубтилш Г10Х 1,85 ед.АС/г. 3,0

2 ...-: ) . /-вкилаэ:-

Вас. ро!упуза 0,75 ед^-амия/г. 5,0 40-42 21-22 21-22 56-56

V г.: т. глвкоамилаз. •

/лр*. кагвиог! 0.65 ед.ГдА/г. 2;5

Амилоеубтклкн ГЮХ 1,625 ед.АС/г. 3,2

3 : . /-амилаз.. -

Вас» рсХуяз-ха 1,25 ед/-емил./г* 16 50*52 2Э-31 24-26 47-46

у."ьт. глвкошжяаз •

1,35 ед,ГлА/г. 1,2

Амилосубтилин ГЮХ 1,625 ед.АС/г. 3,0

4 •'«и г /-&шлаз. Вас. рсЗ-угаухв. 1,25 ед/~амил./г 16 60-62 37-39 .25-27 34-36

температура - 53°С, рН 6,3-7,0. Дальнейшее осахаривание проводили под действием препарата глюкоамилаэы Asp. аиатог! с концентрации 1,35 ед. ГлЛ/г. при температуре 56°С, рН 4,7-5,0 о течение 5,05,5 ч. По окончании гидролиза полученный гидролизат нагревали до 95°С для инактивации ферментного препарата, затем уваривали до содержания СВ » 80-82%.

Анализ углеводного состава полученного продукта оценизалн хроматографическими метода.«: тонкослойной хроматографией с использованном денситогр_афа, высокоэффективной жидкостной хроматографией.

В лабораторных условиях была проведена наработка сгущенных сахарных сирспов с использованием различных ароматизаторов ( ромового, КЛЮКВСННОГО, грушевого ), что позволило получить продукты с различны1..? вкусом и запахом.

Таким образом, сгущенные сахарные сиропы, полученные из крахмала зернового сорго путем Ферментативного гидролиза, содержащие: глюкозы 40-45%, мальтозы 15-20Х, являются новыми продуктами питания и могут быть рекомендованы к использованию в качестве десертных блюд, что в значительной степени позволит расширить ассортимент выпускаемых пищевой промышленностью продуктов питания.

ВЫВОДЫ

На основании проведенных исследований разработаны способы ферментативного получения различных сахарных сиропов из крахмала зернового сорго.

1. Показана возможность использования нетрадиционного вида сырья - крахмала зернового сорго для получения различных сахарных сиропов. Установлено, что по химическому составу и технологическим свойствам крахмал зернового сорго но уступает вироко используемому а настоящее время кукурузному крахмалу. ,

2. Изучены некоторые свойства ферментных препаратор ультоакон-центрата глюкоамилазы Asp. awanori и ультраконцентрата 3-амилазы Вас. polymyxa. Определены оптимальные зоны ¡¡х действия: для про-

тэа а глюкоамилазы Asp. awamori - температура 50-60°С, рН 4,75,0; сля препарата s-амилазы Вас. polymyxa - температура 55-60°С, ОН б.л-7,2.

Изучена кинетика действия препаратов глюкаваморин Г20Х, гли-уоам;?лазы Asp. аиашг!, р-амилазы Вас. polymyxa. Получены кинетические характеристики для гликаваморина Г20Х, препарата глюкоами-ласы Asp. awajnori и 0-аыилазы Вас. polymyxa, Ки(ка,)мг/мл: 63; 28,6; 50; VBpej(KaR): мг/мл. мин 0,32; G, 48; 0,40 соответственно, таторые свидетельствуют об эффективности использования препарата гляксамилазы Asp. awaaorl для гидролиза крахмала зернового сорго. 1о;-сагано, что препарат глюкоамилазы Asp. awanori по кинетическим характеристиках! превосходит глюкаваморин Г20Х (кажущаяся предельная скорость реакции данного фермента в 1,5 раза меньше чем при действии препаратом глюкоамилазой Asp. awanori, а численное значение константы Михаэлиса в 2,3 раза больше).

3. Разработаны условия ферментативного гидролиза крахмала зерно-загс сорго для получения сахарных сиропов с различным содержанием глюкозы.

Установлено, что оптимальной концентрацией субстрата является 330-350 иг/т. Разработаны режимы гидролиза крахмала зернового сорго амилосубтилином Г10Х для осущестсления стадии разжижения: температура процесса 80°С, рН б, 3-6,5, концентрация ферментного препарата 1,0 ед. АС/г. крахмала, значение ГЗ=14-15%.

Показано, что использование препарата глюкоамилазы Asp. аэашог! способствует более интенсивному накоплению глдаозы в процессе оса-харивания крахмала зернового сорго по сравнению с гедролиаои под действием глшаваморина Г20Х. Проведение осахарлвания препаратш глмгаамилазы Asp. awamorl позволяет получать сахарные сиропы с содержанием глюкозы (ГЭ) 97-93% ( время гидролиза 72 часа, дозирожа глюкоамилазы 2,5 од. ГлА/г. крахмала, рН 4,7-5.0).

4. Показано,, что проведение тепловой обработки (t=40°C) в присутствии ионов некоторых металлов ( Саг<\,2пг+) увеличивает каталитическую активность ферментного npenafanra амилосубтилина Г10Х на 25-307. глюкоаыилазных препаратов - да. 20-25%, что способствует

интенсификации процесса гидролиза чрахмала зернового сорго при получении глюкозкых сиропов и позволяет либо сократить длительность гидролиза в 5,5 раза, либо уменьшить дозировку глллосубталкна ПОХ на 30%, глюкаваморина Г20Х и препарата глшсашлазы Aso. auaaori -на 10%.

5. Изучены условия проведения стадии различения субстрата для последующего гидролиза препаратами в-амилазы и глзекоааилазы.С применением методов математического планирования эксперимента получено регрессионное уравнение, позволяющее определять условия се дения гидролиза крахмала зернового сорго в присутствии змилосуб-тилина ПОХ для получения гидролизатсз с различней величиной ГЭ.

6. Пплучсны зависимости, характеризуйте влияние величина ГЗ (15-35), получаемое на стадии разкижения субстрата, на накопление мальтозы при последующем гидролиза 0-амилазой (при различных концентрациях . и длительности процесса), которая дает возможность т-бирать необходимое значение ГЭ на стадии разяияения, а также условия гидролиза под действием препарата з-амилазы Вас. polyaysa для получения капаемого количества мальтозы в зависимости от целевого назначения продукта.

7. Получены графические зависимости, характеризующие влияние различных факторов (степень разяижения субстрата, концентрация фермента, длительность гидролиза) на углеводный состав сахарных сиропов, при комбинированном использовании й-амилазы, и-амилазы и глюкоамилазы, которые позволяют выбирать оптимальные условия гидролиза для получения сахарных сиропов с различным соотнонением глюкозы, мальтозы, декстринов.

8. Разработаны условия комбинированного использования ферментных препаратов амилосубтилина ПОХ, препарата глюкоамилазы Asp. awamo-ri и препарата 9-амилазы Вас. polymyxa при гидролизе крахмала зернового сорго для получения сахарных сиропов различного углеводного состава и различного целевого назначения: сахарные сиропы (содержание глюкозы от 20 до 7029 для использования в качестве подсластителей; глгкозные сиропы ( содержание глюкозы до 98%) для получения глюкозы и глюкозо-фруктозных сиропов; паточные сиропы для

-Яй -

получения низко- и высокоосахаренной патоки; сахарные сиропы с высоким содержанием глюкозы и мальтозы для получения десертных пищевых продуктов типа джемов.

9. Разработаны технологические рекомендации по применению ферментативных препаратов для гидролиза крахмала зернового сорго при получении сахарных риропов различного углеводного состава.

10. Проведены исследования по применению полученных паточных сиропов при приготовлении некоторых кондитерских изделий. Показана возможность 50.1 и 100/. замены патоки сахарным сиропом из крахмала зернового сорго с ГЗ=40-42% (соотношение глюкозы: мальтозы: декстринов: 7-8:7-8:84-В6Х) при производстве карамели леденцовой и сливочной помады.

13. Разработан способ получения десертных пищевых продуктов типа джема из крахмала зернового сорго (ГЭ=65; содержание глюкозы 40-45%, мальтозы - 15-25Х) на основе ферментативного гидролиза, последующего уваривания до СВ=В0Х и использования ароматизаторов.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Куликова Н. Е., Кобелева И. Б., Траубенберг С. Е., Тарараева И.Б. Выбор факторов интенсификации ферментативного гидролиза крахмала зернового сорго при • получении глюкозных сиропов //Тез. докл. науч. конф.. поезяц. 80-Летию МТИПП, "Научное обеспечение хранения и переработки растительного сырья в пищевой промышленности". - Москва, 1991. - с. 105

2. Куликова Н. Е., Кобелева И. Б., Траубенберг С. Е. Изучение кинетики действия глюкаваморин Г20Х на процесс гидролиза крахмала зернового сорго // Инф. сб "Передовой и научный опыт".- Москва, АГР0НШЭИПП, 1992, вып. 4, с. 21-23.

3. Куликова Н. Е. / Кобелева И. Б., Белогорцев Ю. А. Изучение-условии-ферментативного гидролиза крахмала зернового сорго для получения глюкозных сиропов //Тез.докл. Меад. конф. "Разработка . внедрение новых технологий и оборудования в пищевую и перерабати 'вающую промышленности". - Киев. с. 98.

4. Куликова Н.Е., Кобелева И. Б.. Белогорцев Ю. А. Получение паточных сиропов из крахмала зернового сорго с использованием новых ферментных препаратов. //Тез. докл. Меяд. науч. конф. "Разработка и внедрение новых технологий и оборудования в пищевую и перераба-

5. Куликова Н. Е., Кобелева И. Б., Траубенберг С. Е. Ферментативный способ получения новых сахаристых продуктов из крахмала зернового сорго //Тех. докл.Меяд. науч. конф. "Разработка и внедрение новых технологий н оборудования в пищевую и перерабатыващув промышленности".- Киев, 1993, с. 102.

6. Куликова Н. Е., Кобелева 11 Б., Траубенберг С.Е. Изучение некоторых кинетических характеристик глшоамилазн при действии на крахмал зернового сорго. - Москва, АгроНИИТЭИПП, сер. 19, 1993.

7. Куликова Н. Е., Кобелева И. Б., Траубенберг С. Е. Получение и применение ферментативных гидролизатов из крахмала зернового сорго //Тез. докл. Меясд. конф. "Научно-технический прогресс в пере-рабатызащих отраслях АПК". - Москва, с.99.

Was shown the posiblllty of using the untraditional kind of stachcontent raw material - the stach of sorchum-grain for production of various sugar syrups.

Was studed some propetles of ferments: glucoamyiaze Asp. awassorl and e-amylaze Bac. polynyxa. Also was studed kinetics of its action.

Worked out tho conditions of combine using of fernent amy-losubtllln G10X, glucoamyiaze Asp. awamorl and g-aaylaze Bac. polynyxa in condition for hydrolysis sorghuis-grain starch for production sugar syrups with various carbohydrate content and for various purpose: sugar syrups ( glucose content from 20 till 70% ) for using as sweet components; glucose syrups ( gljr '"se content till 98% ) for production of glucose and HIuco-fructose syrups; com syrups for low and high sugar content syrups; sugar syrups with high content of glucouse and maltose for production desert food products such as Jams.

тывающуо отрасли промышленности". - Киев, 1993, с. 97.

SUMMARY