СПОСОБЫ ФЕРМЕНТАТИВНО-ГИДРОЛИТИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ЗЕРНОВОГО СУСЛА ДЛЯ СПИРТОВОГО БРОЖЕНИЯ

Аннотация

В производстве спирта при подготовке зернового сырья к сбраживанию основная роль отводится ферментным препаратам амилолитического действия, которые служат ключевыми ферментами, катализирующими гидролиз крахмала. На российском рынке широко представлены амилолитические ферментные препараты с различным составом ферментов и уровнем их активности, механизмом биокаталитического воздействия на крахмал и диапазоном термо- и рН-оптимума. Разработка оптимальных условий приготовления зернового сусла, рациональный подбор и дозировка концентрированных ферментных препаратов, свойства которых соответствуют параметрам технологического процесса, позволят обеспечить эффективную подготовку крахмала к сбраживанию, повысить рентабельность спиртового производства. Цель данной работы – исследование ферментных препаратов амилолитического действия и условий их применения на эффективность процесса спиртового брожения и выход конечного продукта – этанола. Изучены дозировки ферментных препаратов глюкоамилазного действия с различным соотношением основного фермента глюкоамилазы и минорного - ?-амилазы, а также способы приготовления пшеничного сусла в процессе спиртового брожения. Установлено, что ферментный препарат – источник глюкоамилазы, в котором присутствовала ?-амилаза в соотношении 15:1 (по уровню активности), оказался более эффективным при сбраживании подготовленного пшеничного сусла: оптимальная дозировка его составила 8 ед. ГлС/г крахмала. Наличие в этом препарате достаточного количества ?-амилазы компенсировало дозировку термостабильной  ?-амилазы. При этом концентрация спирта в бражке составила 10,2 % об., выход спирта - 67,9 см³/100 г крахмала. При использовании на стадии осахаривания ферментного препарата глюкоамилазы с более низким соотношением основного и минорного фермента (75:1), повышение глубины сбраживания сусла наблюдалось при увеличении концентрации глюкоамилазы до 9-10 ед.ГлС/г и  ?-амилазы  до 0,5 ед. АС/г. Также  установлено, что увеличение продолжительности ферментативно-гидролитической подготовки сусла оказывало положительное воздействие на процесс брожения, концентрация спирта в бражке повысилась до 10,2 об.%. Введение в сусло протеаз способствует снижению вязкости зернового сусла, обогащению его ассимилируемыми дрожжами-аминокислотами, что ведет к увеличению выхода спирта. Подтверждено, что синергизм действия ферментов амилолитического и протеолитичекого действия на полимеры зернового сырья повышает эффективность их конверсии в этанол. Разработаны условия ферментативно-гидролитической обработки зернового сырья к сбраживанию. Использование стадии разваривания не оказало существенного влияния на результаты сбраживания пшеничного сусла.