Research of action of amylolytic enzymes upon different kinds of native starch in heterogenous medium | Исследование действия амилолитических ферментов на нативный крахмал различных видов в гетерогенной среде

English. With the development of production technologies of saccharine products from starch it was established that the speed of fermentative hydrolysis considerably grew in the case of using as the substratum the gelatinized starch. At the same time for the production of new kinds of modified starch it is necessary to improve the process of enzymatic treatment of native (not gelatinized) starch. The action of clarified glucoamylase (producent is Aspergillus niger) upon native starch of different kinds in water medium at the temperature below the initial point of its gelatinization was studied. The action of the enzyme was estimated by accumulation of soluble dry substances, reducing substances (RS), their carbohydrate content in reaction mixture during hydrolysis and the shape of starch grains in scanning electronic microscope Tescan Mira LMU. The distribution of dry substances of different starches under action of glucoamylase during hydrolysis in experimental conditions (t 55 deg С, рН 4.3, time 72 h) showed, that cereal starches go into solution at 55…58%, potato starch – at 21%. Soluble dry substances in liquid fraction consist of glucose by 95…98%, which points at the possibility to use this process in production of crystalline glucose, glucose-fructose syrups, food acids, etc. The solid fraction of reaction mixture is non-hydrolyzed starch, the surface of its grains saving the shape has some damage with formation of deep cavities (pores) and longitudinal grooves from center to perimeter. Modified starch produced using enzymatic treatment is identified as porous starch with high adsorption ability to different functional ingredients.

Russian. При разработке технологий производства сахаристых продуктов из крахмала установлено, что скорость ферментативного гидролиза значительно возрастает в случае использования в качестве субстрата клейстеризованного крахмала. В то же время для изготовления новых видов модифицированного крахмала необходимо уточнение процесса ферментативной обработки нативного (неклейстеризованного) крахмала. Изучено действие препарата очищенной глюкоамилазы (продуцент – Aspergillus niger) на нативный крахмал различных видов в водной среде при температуре ниже начальной точки его клейстеризации. Действие фермента оценивали по накоплению растворимых сухих веществ, редуцирующих веществ (ГЭ), их углеводному составу в реакционной смеси в процессе гидролиза и виду зерен крахмала на сканирующем электронном микроскопе. Распределение сухих веществ крахмала различных видов при действии глюкоамилазы в процессе гидролиза в условиях опытов (t 55 град. С, рН 4,3, продолжительность 72 ч) свидетельствует, что зерновые крахмалы переходят в раствор на 55…58%, картофельный – на 21%. Растворимые сухие вещества в жидкой фракции смеси на 95…98% представлены глюкозой, что указывает на возможность использования этого процесса при производстве глюкозы кристаллической, глюкозно-фруктозных сиропов, пищевых кислот и др. Твёрдая фракция реакционной смеси – негидролизованный крахмал, поверхность зёрен которого при сохранении формы имеет повреждения с образованием глубоких впадин (пор) и продольных канавок от центра к периметру. Полученный в результате ферментативной обработки модифицированный крахмал идентифицицирован как пористый, обладающий высокой адсорбционной способностью к различным функциональным ингредиентам.