Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения



На правах рукописи


ЛЫСЮК ВАСИЛИЙ МИХАЙЛОВИЧ


Улучшение ТЕХНОЛОГИИ ПИВНОГО СУСЛА

НА Базе АКТИВАЦИИ ГИДРОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТНЫХ

ПРЕПАРАТОВ МИКРОБНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ


Специальность: 05.18.07 -

Биотехнология пищевых товаров и био активных веществ


Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук


Москва – 2011

Работа выполнена на Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения кафедре «Процессы ферментации и промышленного биокатализа» ФГБОУ ВПО «Московский муниципальный институт пищевых производств».


Научный управляющий: доктор технических наук, доктор Гернет Марина Васильевна


Официальные оппоненты: доктор технических наук, доктор

Иванова Людмила Афанасьевна


кандидат Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения технических наук,

Кобелев Константин Викторович


Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Московский муниципальный институт технологий и управления имени К.Г. Разумовского»


Защита состоится декабря 2011 года в ___ часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения 212.148.04 при ФГБОУ ВПО «Московский муниципальный институт пищевых производств» по адресу: 125080, г. Москва, Волоколамское шоссе, 11, ауд.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «МГУПП». Автореферат выслан по адресу referat Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения_vak@mon.gov.ru для размещения в сети Веб Министерством образования и науки РФ и расположен на веб-сайте www.mgupp.ru.


Отзыв на автореферат в 2-ух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять по Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения адресу: 125080, г.Москва, Волоколамское шоссе, 11, МГУПП, ученому секретарю Совета.


Автореферат разослан « » 2011 года


Ученый секретарь

Совета к.т.н. Тимофеев Д.В.


^ Общая черта работы

Актуальность темы. Пиво является пользующимся популярностью напитком в мире, в т Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения. ч. и в Рф. Невзирая на то, что в последние годы темпы роста его производства несколько снизились, пиво остается продуктом завышенного потребительского спроса. Развитие пивоваренной отрасли ориентировано на интенсификацию технологического процесса Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения, увеличение свойства готовой продукции и понижение издержек на ее создание.

Создание пива – совокупа сложных процессов, тесновато связанных меж собой. Это биохимические перевоплощения компонент зерна при солодоращении, разнообразные ферментативные перевоплощения при Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения получении сусла, метаболизм дрожжей при брожении и дображивании.

На основании углубленных исследовательских работ о биохимических реакциях, протекающих на стадии солодоращения и получения пивного сусла, обусловлена необходимость внедрения в производстве пива гидролитических ферментных препаратов(ФП) микробного Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения происхождения, как компенсация недостаточной ферментативной активности солодов пониженного свойства и при частичной подмене солода на более доступное, чем солод, несоложеное сырье.

С учетом относительно высочайшей цены ФП животрепещущими являются Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения исследования, направленные на увеличение эффективности их внедрения в технологии пивного сусла на базе разработки методов активации ФП и увеличения их многофункциональной и операционной стабильности, внедрение которых позволит уменьшить дозу ферментных препаратов, интенсифицировать технологический процесс при Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения увеличении выхода экстракта и будет содействовать более полному использованию сырья.

^ Цель и задачки исследования.

Цель работы: научное обоснование, разработка и применение методов активации микробных ферментных препаратов (на примере ФП Laminex BG глюканазного Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения деяния, амилазы Альфалад БН и мультэнзимной композиции на их базе) для интенсификации процессов биокатализа в технологии пивного сусла.

Для заслуги поставленной цели были определены последующие задачки:

● На основании кинетических исследовательских работ Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения доказать выбор С7-алкилоксибензола (С7-АОБ), относящегося к природным структурным модификаторам белков, для внедрения в качестве активатора промышленных ФП микробного происхождения.

● Изучить воздействие С7-АОБ на ферментативную активность (ФА) ФП Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения Laminex BG, его многофункциональную и операционную стабильность.

● Создать условия подготовительной активации ФП Laminex BG в присутствии С7-АОБ для интенсификации биокаталитических процессов в технологии пивного сусла.

● Доказать необходимость формирования мультэнзимной композиции (МЭК) на базе активированных Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения ФП Laminex BG и Альфалад БН и провести оптимизацию состава МЭК с внедрением униформ – ротатабельных планов опыта.

● Дать сравнительную оценку физико–хим характеристик свойства пивного сусла, приобретенного по классической технологии и Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения при использовании на стадии затирания активированных ФП.

● Провести исследования для свойства пивного сусла по содержанию белка и его фракционного состава.

● Провести опытно–промышленную апробацию внедрения разработанных методов активации ФП при получении Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения пивного сусла для оценки физико–хим характеристик в сопоставлении с классической технологией.

● Создать принципную технологическую схему и технологические советы по применению подготовительной активации исследованных гидролитических ФП для интенсификации технологии пивного сусла из солода и Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения несоложеных материалов.

^ Научная новизна.

На основании исследования кинетики ферментативной реакции (на примере гидролиза целлюлозы ФП Laminex BG) установлено, что С7-АОБ, оказывает влияние на нрав зависимости исходной быстроты реакции (Vo) от концентрации Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения фермента [Е] и субстрата [S], содействует повышению наибольшей скорости ферментативной реакции (Vmax) более, чем в 2 раза, и не изменяет при всем этом другой кинетический параметр ферментативного процесса – константу Михаэлиса Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения (Km), что позволяет интерпретировать взаимодействие С7-АОБ – фермент, как неконкурентную активацию, вследствие конформационных конфигураций белка фермента.

Подтверждено действенное стабилизирующее действие С7-АОБ на гидролитические ФП микробного происхождения в широком спектре рН и термературы Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения биокатализа и показано повышение рН- и термостабильности ФП при сохранении эффекта активации в процессе биокатализа.

Выявлены условия подготовительной инкубации промышленных ФП микробного происхождения (температура, длительность, концентрация С7-АОБ) для увеличения их многофункциональной активности при Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения гидролизе крахмальных и некрахмальных полисахаридов при получении пивного сусла.

Исследовательскими работами с внедрением способа гель-фильтрации показано, что применение на стадии затирания зернопродуктов активированной МЭК приводит к изменению соотношения белковых фракций в Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения сусле: миниатюризируется содержание фракции высокомолекулярных белков с молекулярной массой  100000, возрастает толика фракции с молекулярной массой 15000 – 37000, что является значимым фактором для увеличения коллоидной стабильности пива и его пеностойкости.

^ Практическая значимость

На основании Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения проведенных исследовательских работ разработан новый подход к интенсификации процесса получения пивного сусла из солода и несоложеного сырья, заключающийся в использовании на стадии затирания за ранее активированных гидролитических ферментных препаратов цитолитического и амилазного Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения деяния.

Разработаны методы активации ФП с внедрением С7-АОБ в качестве активатора и стабилизатора ФП, приводящие к повышению их каталитической активности в 1,7 (ФП Альфалад БН) и 3,8 (ФП Laminex BG) раза.

Применение разработанных Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения методов подготовительной активации ФП при их раздельном использовании приводит к сокращению длительности осахаривания затора на 30 – 45 %, повышению выхода экстракта на 4,5 – 11 %, скорости фильтрования в 1,2 – 1,3 раза (зависимо от свойства солода).

Экспериментально обусловлена возможность подмены 30 % солода Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения (для солода пониженного свойства) и 40 % (для солода неплохого свойства) на несоложеный ячмень при использовании МЭК на базе активированных ФП Laminex BG и Альфалад БН на стадии затирания зернопродуктов. С внедрением униформ–ротатабельных планов Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения эсперимента проведена оптимизация дозировок ФП в МЭК для сокращения длительности осахаривания затора и получения сусла с физико–хим и органолептическими показателями, надлежащими эталону, и обеспечения выхода экстракта 81 – 84 % . Показано, что проведение подготовительной активации Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения МЭК в присутствии С7-АОБ позволяет понизить в 2 раза расход ФП на затирание зернопродуктов при получении пивного сусла.

Результаты лабораторных исследовательских работ доказаны при опытно–промышленной апробации в критериях ООО Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения НТЦ «Солодовые напитки». Показано, что пиво из производственного сусла, приобретенного с внедрением активированных ФП, соответствует (а по ряду характеристик превосходит) требованиям ГОСТ к светлому пиву.

Разработаны принципная технологическая схема и технологические советы Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения по применению подготовительной активации в присутствии С7-АОБ ФП Laminex BG и Альфалад БН для интенсификации технологии пивного сусла из солода и несоложеных материалов. Расчетный экономический эффект составляет 3,68 млн. руб. на 1 млн Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения. отдал пива в год.

^ Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на 3-ей Всероссийской конференции студентов, аспирантов и юных ученых «Пищевые продукты и здоровье человека», секция «Пищевая химия, биотехнология» (Кемерово, 2010); 3-ей междуведомственной научно–практической Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения конференции «Товароведение, экспертиза и разработка продовольственных товаров» (Москва, 2010); на «Инновационном форуме пищевых технологий», секция «Высокоэффективные пищевые технологии, способы и средства их реализации. Действенное внедрение ресурсов отрасли» (Москва, 2010).

Публикации. По материалам диссертации размещено Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения 6 работ, в том числе 3 – в журнальчиках по утвержденному списку ВАК.

^ Структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, перечня литературы и приложений. Основное содержание диссертационной работы изложено Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения на 151 листах машинописного текста, проиллюстрировано 36 рисунками и 41 таблицами. Перечень литературы включает 194 источника российских и забугорных создателей.

  1. ^ Обзор литературы.

Представлены современные представления о строении, свойствах и превращениях полисахаридов зернопродуктов при получении пивного сусла, проведен Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения анализ размещенных данных о роли расщепления гемицеллюлоз и гумми – веществ под действием ферментов ячменного солода и цитолитических ферментных препаратов микробного происхождения в технологии сусла и пива. Рассмотрены научные нюансы активации ферментов Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения и внедрения активации промышленных ферментных препаратов для интенсификации биокаталитических процессов в пищевых разработках. Оговорены результаты исследовательских работ, характеризующих биологическую активность алкилоксибензолов (АОБ), и их роль в регуляции активности ферментных белков.

2. Экспериментальная часть.

2.1. Объекты Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения и способы исследования

В работе в качестве объектов исследования использовали: гидролитические ФП Laminex BG компании «Даниско» и Альфалад БН Ладыжинского завода ферментных препаратов «Энзим»; лабораторное и производственное сусло, приобретенное настойным методом затирания ячменных солодов Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения различного свойства (табл. 1) и консистенции зернопродуктов (при частичной подмене солода на ячмень).

Таблица 1

Черта зернопродуктов, ячменного солода, используемых при получении пивного сусла.


Наименование показателя

Солод

(№ 1)

Солод

(№ 2)

Солод

(№ 3)

Солод

(№ 4)

Массовая толика воды, %

4,0

4,5

5,2

4,5

Экстрактивность, %

73,4

78,2

73,2

79,5

Длительность осахаривания, мин

18

22

24

15


В качестве структурного Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения модификатора ферментов, входящих в Laminex BG и Альфалад БН, был избран С7-АОБ, относящийся к природным ауторегуляторным факторам развития микробов и растений. В работе использовали аналог природного С7-АОБ, приобретенный ООО Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения «Новые технологии» РХТУ им Д.И. Менделеева вместе с институтом микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН.

Целлюлозолитическую активность ФП (АФБ) определяли по количеству редуцирующих веществ (РВ), образующихся при гидролизе фильтровальной бумаги Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения (ФБ), активность эндоглюканазы – вискозиметрическим способом, ксиланазную активность – по определению скорости ферментативной реакции по количеству образовавшихся РВ в итоге гидролиза ксилана, амилолитическую активность (АС) – по способу Рухлядевой и Горячевой.

Кинетику деяния ферментного Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения продукта Laminex BG изучали по гидролизу некрахмальных полисахаридов модельного субстрата (ФБ). Исходную скорость ферментативной реакции (V0) в каждом варианте гидролиза определяли как тангенс угла наклона касательной, проведенной из начала координат к кинетическим Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения кривым скопления РВ в исходный период реакции. Vmax и Кm определяли на основании представления зависимости Vо от [S] в координатах Лайнуивера –Берка.

Определение длительности осахаривания (осах) затора зернопродуктов проводили по йодной пробе, содержание экстрактивных Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения веществ в сусле – пикнометрическим способом, на основании чего рассчитывали выход экстракта по соответственной формуле. Анализ пивного сусла производили в согласовании с ГОСТ 29294–92 и химико–технологическим контролем производства солода и пива.

Определение Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения содержания общего азота проводили способом Кьельдаля, аминного азота способом формольного титрования с применением смешанных индикаторов (фенолфталеина и бромтимола голубого).

Для исследования фракционного состава белков и товаров протеолиза охмеленного сусла использовали способ гель–фильтрации Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения, основанный на разделении консистенции молекул по их молекулярной массе.

РВ определяли способом Шомодьи – Нельсона и колориметрически по реакции с 3,5–динитросалициловой кислотой.

Обработку экспериментальных данных делали с внедрением способов математической статистики. Результаты Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения исследовательских работ в виде средних арифметических представлены на рисунках и оформлены в виде таблиц.

Проведение тестов по выбору хороших соотношений ферментов в МЭК проводили в согласовании с композиционным униформ ротатабельным планом с следующей математической Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения обработкой с внедрением способа корреляционно–регрессионного анализа и пакета программ «Matstat» и «Statistica 6,0».

^ 2.2. Исследование критерий активации ферментного продукта Laminex BG в присутствии С7-АОБ.

2.2.1. Воздействие С7-АОБ на кинетику реакции гидролиза Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения некрахмальных полисахаридов ФП Laminex BG.

На основании размещенных в литературе данных по активации и стабилизации ферментных белков животного и растительного происхождения (лизоцина яичного белка, трипсина свиной поджелудочной железы,  и - амилазы Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения ячменя) природными хим шаперенами, относящимися к классу алкилрезорцинов – алкилоксибензолов (АОБ), были проведены исследования по обоснованию выбора С7-АОБ в качестве активатора гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения.


2

1


Рис. 1. Зависимость Vo=[E]: 1 – контроль;

2 – гидролиз в Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения присутствии С7-АОБ.


2

1

1

1/Vmax


2


-1/Km





Рис. 2. Зависимость Vo=[S] (а); Vo=[S] в координатах Лайнуивера – Берка (б): 1 – контроль; 2 – ферментативный гидролиз в присутствии С7-АОБ.

Нами было исследо-вано воздействие С7-АОБ на кинетику Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения ферментативной реакции на примере гид-ролиза ФБ ферментным продуктам Laminex BG.

В итоге прове-денных исследовательских работ бы-ли получены кинетичес-кие кривые скопления РВ в процессе ферментатив-ного гидролиза при разли-чных Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения концентрациях фер-мента [E], субстрата [S] и С7-АОБ, определены на-чальные скорости фермен-тативной реакции V0 при разных критериях гид-ролиза и получены зави-симости V0 от концен-трации С7- АОБ, от [E Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения] и [S] (в присутствии и в отсутствие С7-АОБ).

Анализ приобретенных зависимостей показал, С7- АОБ играет роль активатора ФП Lаminex BG: проведение гидролиза в присутствии С7-АОБ наращивает исходную быстроту реакции Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения более, чем в 2 раза (рис. 1; 2а).


На основании представления экспериментальных данных по зависимости V0 от [S] в координатах Лайнуивера – Берка (рис. 2б), определены кинетические характеристики – наибольшая скорость ферментативной реакции (Vmax ) и Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения кажущаяся константа Михаэлиса (Km). Установлено, что С7-АОБ не оказывает влияние на величину Km (Km = 0,25), но значительно наращивает Vmax (0,0167) относительно контроля (Vmax = 0,0071). Это является косвенным доказательством того, что С7-АОБ вызывает определенные конформационные Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения конфигурации в молекуле белка фермента, следствием чего является повышение ФА, и это позволяет интерпретировать взаимодействие С7-АОБ - фермент как неконкурентную активацию.

^ 2.2.2. Исследование воздействия термический обработки и С7-алкилоксибензола на активность Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения ФП Laminex BG.

Инкубацию 1%-ого раствора ФП в ультратермостате при температуре 45 oС, 50 oС, 60 oС, 70 oС в течение 90 мин. ФА выражали в процентах к контролю (продукт без подготовительной термический инкубации) (рис. 3.), активность которого была принята Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения за 100 %. Концентрацию С7-АОБ варьировали в интервале 0,05 – 1,5 мг/см3. Было установлено, что проведение предикубации раствора ФП при 50 оС в течение 30 – 60 минут приводит к повышению активности на  35 – 60% (рис. 3).



Рис.3. Воздействие критерий подготовительной Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения термический обработки на активность ФП

Laminex BG.

Установлено, что во всем спектре изученных концентраций С7-АОБ оказывал активирующее действие на ФП. Макси-мальное повышение ФП наблюдалось при концент-рации С7-АОБ 1 мг/см Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения3, при продолжительности предин-кубации 60 мин: в 2,5 раза по сопоставлению с ак-тивностью ФП после термический обработки без С7-АОБ и в 3,8 раза – по сопоставлению с ФА продукта






Рис. 4. Воздействие продолжительности прединкубации на Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения ФА Laminex BG в присутствии С7-АОБ: К-контроль;

О – опыт.

в контроле (ФП без прединкубации) (рис. 4). С учетом результатов кинетических исследо-ваний это можно объяс-нить тем, что С7-АОБ, связываясь с Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения молекулой фермента вне активного центра, приводит к кон-формационным изме-нениям ферментного белка, увеличивающим доступность активного центра для ферментатив-ной реакции.

^ 2.2.3. Воздействие С7-АОБ на многофункциональную стабильность ФП Laminex BG.

Установлена стабилизирующая роль Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения С7-АОБ при исследовании термостабильности ФП (рис. 5): при прогреве смесей ФП при температурах

55 – 65 оС в течение часа (в отсутствие С7-АОБ) наблюдается существенное понижение и даже инактивация фермента; при прогреве ФП Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения при 55 – 60 оС в при-


3

1

2




Рис. 5. Термостабильность ФП Laminex BG:

1 – в отсутствие С7-АОБ;

2 – в присутствии С7-АОБ;

3 – наибольшая активность в отсутствие С7-АОБ.



сутствии С7-АОБ ФА выше, чем в Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения контроле, в 2,3 – 3,8 раза, а при 65 оС – на уровне контроля. Повышение рН-стабильности ФП было продемонстрировано проявлением завышенной активности ФП при инкубации в широком спектре рН (3,1 – 7,0).

^ 2.2.4. Воздействие С7–АОБ на операционную стабильность ФП Laminex Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения BG.

Для исследования воздействия АОБ на рациональные условия деяния ФП Laminex BG температуру реакции гидролиза ФБ варьировали от 45 до 70 оС, а значения рН – от 3,3 до 7,0. Воздействие АОБ на стабильность конформации молекул фермента оценивали по Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения изменению рН- и температурного спектра деяния.

Анализ приобретенных данных показал, что операционная стабильность фермента в итоге модификации его структуры С7-АОБ проявляется в значимом расширении спектра рабочих значений рН и температуры Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения деяния ФП с сохранением оптимума катализа: даже при температуре гидролиза 70 оС ФП с С7-АОБ еще довольно активен, его активность выше, чем в контроле более, чем в 3 раза (рис. 6). Отмечено, что Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения во всем исследованном спектре рН ФА выше, чем в контроле в 2,5 – 3,0 раза.


1

2


Рис. 6. Воздействие С7-АОБ на температурный оптимум деяния продукта Laminex BG: 1 – ФП без прединкубации с С7-АОБ; 2 – ФП после прединкубации с С Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения7-АОБ.

Таким макаром, проведение прединку-бации Laminex BG в присутствии С7– АОБ позволяет не только лишь активировать фермент, да и в значимой сте-пени расширить диапа-зон его деяния как в Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения области рН, так и тем-пературы, что будет спо-собствовать более действенному исполь-зованию ферментного продукта при получе-нии пивного сусла.


^ 2.3. Разработка критерий внедрения подготовительной активации ФП Laminex BG при затирании зернопродуктов в Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения процессе получения пивного сусла.

Исследования проводили методом проведения лабораторного затирания настойным методом. В качестве примера в табл. 2 представлены результаты исследовательских работ при использовании солода № 1.

Таблица 2

Выбор дозы С7-АОБ для внедрения Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения активации ФП Laminex BG при получении пивного сусла (солод №1)





п/п


Вариант

опыта

Длительность

осахаривания затора

Выход экстракта

Скорость фильтрования

мин

% к контролю

%

% к контролю

см3/с

% к контролю

1

Контроль – 1 (без ФП)

18

100

73,7

100

0,25

100

2

Контроль –2 (ФП без активации)

14

77,7

75,2

102

0,27

108

3

Концентрация С7-АОБ при прединкубации ФП, % к солоду






















0,01

14

77,7

75,8

102,8

0,27

108




0,02

12

66,7

76,4

103,6

0,28

112




0,06

10

55,6

77,3

104,8

0,33

132




0,10

10

55,6

80,0

108,5

0,33

132


На Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения основании проведенных исследовательских работ определены последующие условия внедрения ФП Laminex BG для интенсификации гидролитических процессов при получении пивного сусла: концентрация ФП – 0,3% к массе солода; условия прединкубации раствора ФП: tо = 50 оС; продолжительность Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения прединкубации – 1 час; концентрация С7-АОБ – 0,1 % к массе солода.

Длительность осахаривания при всем этом сокращается на 45 %, выход экстракта возрастает на 8,5 %, скорость фильтрования возрастает более, чем на 30 %.

Приобретенные результаты были доказаны при использовании других солодов Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения, отличающихся большей длительностью осахаривания затора (солод № 2 и № 3) (табл. 3).

Но при подмене 30 % солода на ячмень таковой показатель, как выход экстракта (ВЭ) значительно ухудшался. Это показывает на то, что активация ФП Laminex BG Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения не может восполнить стопроцентно уменьшение количества солодовых ферментов.

Таблица 3

Результаты использования активированного ФП

при затирании солодов различного свойства.




Характеристики

Вариант опыта

Солод № 2

Солод № 3

Конт-роль

Затирание с активи-рованным ФП

Конт-роль

Затирание с активи-рованным ФП

Длительность Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения осахаривания, мин

22

15

24

15

Выход экстракта, %

78,3

82,5

73,6

81,8

Скорость фильтрования, см3/с

0,25

0,32

0,25

0,29

рН

5,5

5,60

5,60

5,60

Кислотность

0,8

0,70

0,70

0,70


В этой связи были проведены исследования по формированию и активации мультэнзимной композиции (МЭК) с внедрением С7-АОБ для интенсификации процесса получения пивного сусла из солодов, различающихся показателями Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения свойства, также при 15, 30 и 40%-ой подмене солода на несоложеный ячмень.

2.4. Создание МЭК на базе активированных ФП Laminex BG и Альфалад БН для интенсификации биокаталитических процессов при получении пивного сусла из солода и несоложеных Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения материалов.

^ 2.4.1. Воздействие прединкубации ФП Альфалад БН в присутствии С7-АОБ на ферментативную активность и операционную стабильность ФП.

Нами было установлено, что проведение прединкубации ФП Альфалад БН (tо = 50 оС, концентрация С7-АОБ – 1 мг/см Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения3, длительность прединкубации 1 час) содействует повышению ФА продукта на  70 %. Температурный оптимум деяния фермента при всем этом не меняется, но в присутствии С7-АОБ значительно возрастает операционная стабильность ФП, что проявляется Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения в сохранении завышенной ФА в критериях ферментативного гидролиза в широком спектре температур (от 40 оС до 70 оС) (рис. 7).




1

2




Рис. 7. Воздействие С7-АОБ на температурный оптимум деяния продукта ФП Альфалад БН: 1 – ФП без прединкубации Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения с С7-АОБ; 2 – ФП после прединкубации с С7-АОБ.

Установлено, что проведение подготовительной активации ФП Альфалад БН в присутствии С7-АОБ содействует интенсификации следующего ферментного гидролиза крахмала (рис. 8).


2

1



Рис. 8. Скопление РВ при гидролизе растворимого Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения картофельного крахмала ФП Альфалад БН: 1 – прединкубация ФП в присутствии С7- АОБ; 2 – контроль


^ 2.4.2. Применение активированного ФП Альфалад БН на стадии затирания зернопродуктов при получении пивного сусла.

Было установлено, что проведение подготовительной инкубации Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения ФП Альфалад БН при тех же критериях, что и в случае Laminex BG, содействует увеличению эффективности деяния ФП Альфалад БН при получении пивного сусла из солода различного свойства. Длительность осахаривания сокращается на Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения 40 – 50 %, выход экстракта возрастает на 7 – 10 %, скорость фильтрования на 8 – 16 % по отношению к контролю (затирание без ФП) и соответственно на 25 – 33 %, 4,5 – 5,0 % и 4 – 11 % по отношению к варианту затирания солода с неактивированным ФП. Но, применение ФП Альфалад БН при 30%-ой подмене Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения солода на ячмень не показало полезного эффекта по такому показателю, как ВЭ, который составил по отношению к контролю 88 – 92 %.

^ 2.4.3. Сравнительная черта фракционного состава белков пивного сусла, приобретенного с внедрением при затирании ФП Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения Laminex BG и Альфалад БН.

В процессе получения пивного сусла имеет место не только лишь расщепление крахмала и некрахмальных полисахаридов, да и расщепление белков с образованием средне и низкомолекулярных белков и полипептидов, имеющее Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения значение для пеностойкости и коллоидной стабильности пива, и свободных аминокислот, нужных для питания дрожжей при брожении. Считается, что для пенообразования имеет значение содержание белка с молекулярной массой 10000 – 60000, а высокомолекулярные белки с Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения молекулярной массой более 60000 оказывают влияние на возникновение в пиве мути.

В свете этого, при модификации классической технологии пивного сусла (а именно, за счет внедрения ФП микробного происхождения и несоложеного сырья) нужно проверить Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения воздействие этой модификации на содержание общего и аминного азота и фракционный состав белков сусла. С этой целью было получено охмеленное сусло без использования ФП (контроль) и с внедрением активированных препаратов Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения Laminex BG и Альфалад БН.

Для исследования фракционного состава белков и товаров протеолиза охмеленного сусла использовали способ гель-фильтрации на сефадексе G-75.

По приобретенным профилям элюции белков сусла было изготовлено заключение, что белки сусла можно Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения поделить на три главные фракции. Анализ рассредотачивания водорастворимых белков сусла по фракциям (табл. 4) указывает, что малозначительную часть анализируемых белков составляют высокомолекулярные белки. Фракция II включает белки и пептиды с молекулярной массой Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения 37000 – 15000. Фракция III, выходящая с общим объемом колонки, включает аминокислоты, средне– и низкомолекулярные пептиды, фенольные соединения и другие низко-молекулярные продукты.

Сопоставление данных по фракционированию белков сусла, приобретенного при затирании солода с ФП Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения Laminex BG, с контролем показало, что соотношение белковых фракций I, II и III поменялось некординально. В сусле, приобретенном с Альфалад, было отмечено уменьшение фракции II. Но, уменьшение при всем этом в Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения белках сусла толики высокомолекулярных белков и повышение толики фракции III по сопоставлению с контролем в комплексе с приобретенными плодами исследовательских работ по воздействию ФП Альфалад БН на осах. при 30%-ой подмене солода на Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения несоложеный ячмень гласит в пользу формирования МЭК на базе этих ФП для интенсификации процесса получения пивного сусла из солодов пониженного свойства и несоложеных материалов.

Таблица 4

Фракционирование водорастворимых белков охмеленного сусла

на сефадексе Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения G – 75


Фрак-ции

М. м., Да

% от полного количества

Контроль

Опыт

с Laminex BG

Опыт

с Альфалад БН

I

≥100000

9,9

9,0

9,0

II

15000 – 37000

15,7

14,5

9,2

III

≤12500

74,4

76,5

81,8




      1. ^ Оптимизация состава и применение МЭК на базе исследуемых ферментных препаратов при получении пивного сусла.

Формирование МЭК на базе активированных ФП Laminex Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения BG и Альфалад БН проводили способом математического планирования на базе униформ – ротатабельных планов.

Аспектами для оценки эффективности деяния МЭК являлись ВЭ и осах.

В качестве причин, влияющих на осах и ВЭ были выбраны: х Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения1- доза ФП Laminex BG, х2- доза ФП Альфалад БН (в % к массе зернопродуктов).

Затирание зернопродуктов проводили в согласовании с планом опыта. Интервал варьирования дозы ФП выбирали с учетом ранее установленных Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения хороших дозировок ФП (0,3 % для Laminex BG; 0,5 % для Альфалад БН).

Исследования проводили при различных вариантах изготовления затора: из солода различного свойства (солод № 2 и № 3) и при частичной подмене солода на несоложеный ячмень – 15 % (солод № 2) и 40 % (солод № 4).

На Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения основании математической обработки приобретенных результатов с внедрением способа корреляционно–регрессионного анализа и пакета программ «Matstat» и «Statictica 6.0» были получены регрессивные уравнения, достоверно и правильно описывающие зависимость осах и ВЭ от исследуемых причин Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения и построены поверхности отклика зависимости ВЭ и осах от исследуемых причин (рис. 9), анализ которых позволил избрать концентрации ферментных препаратов в составе активированной МЭК для внедрения при получении пивного сусла Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения из солода и при частичной подмене солода на ячмень: Альфалад БН – 0,20 – 0,25 % к массе зернопродуктов, Laminex BG – 0,12 – 0,15 % к массе зернопродуктов. ВЭ при всем этом составляет 81 – 84 %, осах составляет 13 – 16 мин.

а

б

Рис. 9. Зависимость выхода экстракта (а) и длительности осахаривания Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения

затора (б) от содержания ФП Laminex BG и Альфалад БН в составе МЭК

(затор: солод 60 %, ячмень 40 %).


Результаты сравнительного анализа физико–хим характеристик сусла, приобретенного по разным вариантам затирания представлены в Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения табл. 5.

Приобретенные результаты позволяют сделать заключение о необходимости проведения подготовительной активации гидролитических ферментных препаратов для интенсификации процесса получения пивного сусла из солода среднего либо пониженного свойства, также для сокращения дозы ФП в 2 раза Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения при подмене до 40 % солода на несоложеный ячмень в заторе зернопродуктов.

Фракционный состав белков сусла (табл. 6) характеризуется по сопоставлению с контролем значимым уменьшением толики высокомолекулярных белков, и повышением толики белков с Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения молекулярной массой 150000- 370000, что является положительным фактором для роста коллоидной стабильности пива и пенообразования. Содержание общего азота в опытнейшем варианте выше, чем в контроле на 15% (солод №2), 6,5% (при подмене 40 % солода №4 на несоложеный ячмень), аминного Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения – соответственно выше на 11% и 2,2% (табл.5).

Таблица 5

Характеристики свойства 11%-ого охмеленного сусла.


№ п/п

Показатель


Вариант опыта

Выход экстракта, %

Длительность осахаривания, мин

Цветность, см3 0,1 н. раствора I2

Кислотность, см31н. NaOH

Отношение сахара к несахару

рН

Вязкость

Общий азот (мг в 100 см3 сусла)

Аминный Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения азот (мг в 100 см3 сусла)

Содержание РВ в экстракте, %

Опыт 1

Солод № 2 без ФП

78,3

22

0,2

2,1

1:0,36

5,2

1,176

106,9

21,4

73,4

Солод № 2 + активир. МЭК*

84,3

15

0,2

2,1

1:0,28

5,3

1,160

124,3

23,8

81,0

Опыт 2

Солод № 4 без ФП

79,5

15

0,2

2,0

1:0,35

5,3

1,276

107,1

22,4

74,0

Солод № 4 + МЭК**

78,1

15

0,2

2,1

1:0,33

5,4

1,170

110,1

22,5

75,1

Солод № 4 + активир. МЭК*

82,4

13

0,2

2,1

1:0,31

5,3

1,160

114,2

22,8

76,5

* Доза ФП в МЭК: Laminex BG 0,12%; Альфалад Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения БН 0,2% к массе солода.

** Доза ФП в МЭК: Laminex BG 0,25%; Альфалад БН -0,4% к массе солода.


Таблица 6

Фракционирование водорастворимых белков охмеленного сусла на сефадексе

G – 75 (опыт с активированной МЭК)



Фракции


М.м., Да

% от полного количества

Солод + ячмень

Солод

I

≥100000

5,3

6,2

II

15000 – 37000

19,5

21,5

III

≤12500

75,2

72,3


Результаты Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения проведенных исследовательских работ явились основой для разработки технологических советов по применению активации ФП Laminex BG и Альфалад БН в процессе затирания зернопродуктов для интенсификации процесса получения пивного сусла.

^ 2.5. Опытно Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения-промышленные тесты и разработка технологических советов для интенсификации процесса получения пивного сусла.

Результаты лабораторных исследовательских работ о способности интенсификации процесса получения пивного сусла на базе подготовительной активации ФП в присутствии С7–АОБ были испытаны при Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения опытно–промышленной апробации в ООО НТЦ «Солодовые напитки» при получении светлого пива типа «Жигулевское» (11 %).

Были применены последующие варианты затирания: контроль (К) – дробленый солод; опыт 1 (Оп 1) – солод + ФП Laminex BG; опыт Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения 2 (Оп 2) – солод + ФП Laminex BG после подготовительной активации; опыт 3 (Оп 3) – солод / ячмень в соотношении 70% : 30%; опыт 4 (Оп 4) – солод / ячмень в соотношении 70% : 30% + активированная МЭК на базе Laminex BG и Альфалад БН при сокращении дозы Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения ФП в МЭК в 2 раза по отношению к дозе ФП без проведения подготовительной активации.

ФП вносили в заторный аппарат в исходный момент затирания (45 оС).

Анализ приобретенных результатов указывает, что применение активированных ФП благоприятно Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения влияет на процесс получения пивного сусла по сопоставлению с контролем (К) и применением ФП без активации (табл. 7).

Таблица 7

Физико-химические характеристики производственного сусла (11,0 % СВ).


№ п/п

Вариант опыта

Показатель

К

Оп 1

Оп 2

Оп 3

Оп 4

1

Длительность осахаривания Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения, мин

20

17

12

20

15

2

Выход экстракта,%

75,63

77,05

80,38

71,81

79,93

3

Содержание общего азота, мг/100см3 сусла

97,20

99,41

101,30

95,11

105,8

4

Содержание аминного мг/100см3 сусла

19,72

20,81

21,30

19,00

21,83

5

Содержание РВ, г/100см3 сусла

7,63

7,89

8,14

7,12

8,36

6

рН

5,28

5,20

5,20

5,31

5,30

7

Кислотность, см3 1М NaOH / 100см3 сусла

2,0

2,1

2,1

2,0

2,1

8

Цветность, см3 0,1М I2/ 100см3 сусла

0,54

0,53

0,54

0,53

0,54

9

Вязкость

1,80

1,72

1,71

1,89

1,68


При 30%-ой подмене солода на несоложеный ячмень Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения применение активированной МЭК позволило не только лишь сохранить, но даже сделать лучше характеристики свойства сусла по сопоставлению с контролем (К): осах сокращается на 25 %, ВЭ выше на 5,7 %, содержание РВ – на 9,5 %. При всем Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения этом содержание общего азота возрастает на 8,9 %, аминного – на 10,5%.

Результаты оценки свойства пива, приобретенного по контрольной (К) и опытнейшей (Оп. 4) варкам представлены в табл. 8 и на рис. 10.

Таблица 8

Сравнительные характеристики пива Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения.


№ п/п

Вариант опыта

Показатель

К

Оп 4


1

Массовая толика спирта, %

3,85

4,0

2

рН

4,45

4,43

3

Кислотность; см3 1 М р-р NaOH на 100 см3

2,4

2,3

4

Цветность; 0,1 М р-ра I2 на 100 см3

1,0

1,0

5

Стойкость пены; мин.

6,0

7,0

6

Высота пены, мм.

60

70


Рис. 10. Профилограмма органолептической оценки Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения пива:
1 – «К» (контроль); 2 – «Оп. 4».



Анализ этих данных дает основание сделать заключение, что при подмене 30 % солода на ячмень применение на стадии затирания активированной МЭК позволяет получить пиво, отвечающее по показателям свойства требованиям ГОСТ Р Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения 51174 – 2009, и которое по большинству физико–хим и органолептических характеристик не отличается от пива, приобретенного по традиционной технологии (контроль), а по таким показателям, как высота пены и пеностойкость даже выше, чем контроль Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения.

На основании результатов лабораторных исследовательских работ и опытно–промышленной проверки разработаны принципная технологическая схема и технологические советы по применению подготовительной активации ФП Laminex BG и МЭК на базе Laminex BG и Альфалад БН в Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения присутствии С7-АОБ для интенсификации процессов биокатализа при получении пивного сусла из солода и несоложеных материалов (ячмень).

Расчетный экономический эффект от внедрения разработанной технологии составляет 3,68 млн. руб. на 1 млн. отдал пива Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения. Экономический эффект получается из-за сокращения дозы ФП в МЭК при использовании несоложеного сырья для получения пивного сусла.


Выводы

В итоге проведенных исследовательских работ на теоретическом уровне и экспериментально обусловлена и Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения доказана при опытно-промышленной апробации возможность интенсификации процесса получения пивного сусла из ячменного солода и несоложеных материалов за счет активированных в присутствии С7-АОБ ФП Laminex BG и Альфалад БН:

1. Исследовано воздействие Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения С7-АОБ на быстроту реакции гидролиза ФБ продуктам Laminex BG при разных концентрациях ФП, субстрата и С7-АОБ. Показано, что исходная скорость гидролиза ФБ в присутствии С7-АОБ возрастает более чем в 2 раза Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения. Определены кинетические характеристики ферментативного процесса – Vmax и Km. Установлено, что С7-АОБ не изменяет Km при увеличении Vmax в 2,3 раза, что является косвенным доказательством того, что повышение ФА продукта Laminex BG в присутствии Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения С7-АОБ является следствием определенных конформационных конфигураций в молекуле белка фермента, а взаимодействие фермент – С7-АОБ может быть интерпретировано как неконкурентная активация.

2. Изучены условия активации ФП Laminex BG в присутствии С Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения7- АОБ.

Показано, что проведение подготовительной термический активации ФП Laminex BG в присутствии С7-АОБ при tо = 50 оC в течение 30 - 60 мин содействует повышению его каталитической активности по отношению к начальному (неактивированному) продукту в 3,2 – 3,8 раза. Установлено Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения, что С7- АОБ содействует увеличению многофункциональной и операционной стабильности ФП в широком спектре температуры и рН.

3. Исследовано воздействие подготовительной термический активации ФП Lаminex BG в присутствии С7-АОБ на гидролитические процессы Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения при затирании ячменного солода. Установлено, что прединкубация раствора ФП при tо = 500С в течение 1 часа в присутствии С7-АОБ (концентрация 0,1 % к массе солода) дает возможность уменьшить длительность осахаривания затора при Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения использовании солодов различного свойства на 32 – 45 %, прирастить при всем этом выход экстракта на 5,3 – 11,0 % при одновременном увеличении скорости фильтрования на 12 – 32 %.

4. Показана эффективность внедрения разработанного метода активации ФП Laminex BG для ФП Альфалад при получении Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения пивного сусла.

Обусловлена необходимость формирования активированной МЭК с внедрением ФП Laminex BG и Альфалад БН при получении сусла из ячменного солода и несоложеных материалов. Проведена оптимизация состава МЭК способом математического планирования опыта на базе Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения униформ – ротатабельных планов при использовании в заторе консистенции зернопродуктов и солода различного свойства. На основании математической обработки результатов получены регрессионные уравнения достоверно и правильно описывающие зависимость длительности осахаривания и выхода Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения экстракта от соотношения ФП Laminex BG и Альфалад БН в МЭК, построены поверхности отклика и определены рациональные соотношения ФП в МЭК для интенсификации процесса получения пивного сусла с выходом экстракта 81 – 84 %.

5. На основании исследования физико Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения-химических характеристик пивного сусла, приобретенного при затирании ячменного солода и ячменя с внедрением МЭК на базе ФП Laminex BG и Альфалад БН, было установлено, что проведение подготовительной активации МЭК в Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения присутствии С7-АОБ содействует сокращению длительности осахаривания затора зернопродуктов на  15 – 30 %, повышению выхода экстракта на  4 – 7 %, повышению в сусле содержания общего и аминного азота и РВ в экстракте (соответственно на  7 – 15 %; на  2 – 11 % и на  4 – 10 %), позволяет понизить в 2 раза Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения расход ферментов при использовании несоложеного сырья.

6. Исследовательскими работами с внедрением способа гель-фильтрации показано, что применение на стадии затирания зернопродуктов активированной МЭК приводит к изменению соотношения белковых фракций в сусле: на 37 – 47 % миниатюризируется Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения содержание фракции высокомолекулярных белков с молекулярной массой ≥ 100000, возрастает толика фракции с молекулярной массой 15000 – 37000 на 24 – 37 %, что является значимым фактором для увеличения коллоидной стабильности пива и его пеностойкости.

7. Опытно–промышленные тесты в Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения критериях ООО НТЦ «Солодовые напитки» подтвердили необходимость проведения подготовительной активации ФП Laminex BG и МЭК с внедрением Laminex BG и Альфалад БН в присутствии С7-АОБ для интенсификации процесса получения пивного сусла из Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения ячменного солода и несоложеных материалов (30 – 40 %) и увеличения его свойства.

8. Разработаны технологические советы и принципная технологическая схема по применению подготовительной активации МЭК на базе ФП Laminex BG и Альфалад БН в Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения технологии пивного сусла. Расчетный экономический эффект от внедрения разработанных технологических советов составляет 3,68 млн. руб. на 1 млн. отдал пива / год.


^ Перечень работ, размещенных по материалам диссертации.

  1. Лысюк В.М. Исследование критерий активации ферментного комплекса Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения Laminex BG Clucanase Complеx // B сб. матер. 3-ей Всероссийской конф. студентов, аспирантов и юных ученых «Пищевые продукты и здоровье человека». Кемерово, 2010. С. 38 – 39.

  2. Лысюк В.М., Шаненко Е.Ф., Гернет М.В Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения., Эль – Регистан Г.И. Активация ферментного комплекса Laminex BG Glucanase Complex в производстве пива. // Пиво и напитки. 2010. № 1. С. 12 – 14.

  3. Лысюк В.М. Применение С7- алкилоксибензола для активации и стабилизации ферментных препаратов при производстве пива // В Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения сб. матер. 3-ей междуведомственной научно–практической конф. «Товароведение, экспертиза и разработка продовольственных товаров». Москва. 2010. С. 216 – 219.

  4. Лысюк В.М., Шаненко Е.Ф., Гернет М.В, Эль-Регистан Г.И. Практические нюансы внедрения Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения активации ферментных препаратов при получении пивного сусла // Пиво и напитки. 2010. № 2. С. 44 – 45.

  5. Лысюк В.М. Активация ферментного продукта Laminex BG как фактор интенсификации гидролиза некрахмальных полисахаридов. // В сб. матер. «Инновационного форума пищевых технологий». Москва Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения. 2010. С. 175 – 177.

  6. Лысюк В.М., Гернет М.В., Вяльцева И.В., Шаненко Е.Ф. Кинетика гидролиза некрахмальных полисахаридов под действием ферментного продукта Laminex BG // Известия вузов. Пищевая разработка. 2011. № 1 (319). С. 20 – 24.

Принятые обозначения и сокращения

АОБ – алкилоксибензол Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения

АС – амилолитическая способность

АФБ – целлюлозолитическая актив-ность по гидролизу фильтровальной бумаги

ВЭ – выход экстракта

М.м. – молекулярная масса

МЭК – мультэнзимная композиция

ФА – ферментативная активность

ФБ – фильтровальная бумага

ФП – ферментный продукт

[E] – концентрация фермента

Кm – константа Совершенствование технологии пивного сусла на основе активации гидролитических ферментных препаратов микробного происхождения Михаэлиса

[S] – концентрация субстрата

Vo – исходная скорость фермента-тивной реакции

Vmax – наибольшая скорость фер-ментативной реакции

осax – длительность осахарива-ния затора




sovershenstvovanie-tehnologii-pivnogo-susla-na-osnove-aktivacii-gidroliticheskih-fermentnih-preparatov-mikrobnogo-proishozhdeniya.html
sovershenstvovanie-tehnologij-pshenichnih-i-rzhano-pshenichnih-sortov-hleba-s-ispolzovaniem-muki-poluchennoj-iz-semyan-tikvi-05-18-01-tehnologiya-obrabotki-hraneniya-i-pererabotki-zlakovih.html
sovershenstvovanie-uchebnogo-processa-po-kursu-biomehanika-na-osnove-primeneniya-kompyuternih-tehnologij-statya.html