The Influence of acoustic treatment on the activity of amylases of the microbial enzyme preparation | Влияние акустической обработки на активность амилаз микробного ферментного препарата

English. The task of increasing the activity of target enzymes of microbial enzyme preparations used in brewing production including amylases is relevant. This goal can be achieved using wave and field actions, including treatment by the sound in the audible range. The influence of acoustic exposure to sound of the audible range (20–20,000 Hz) on the amylolytic activity of the complex enzyme preparation of microbial origin "Ceremix Plus MG" are studied. The enzyme preparation solution was pretreated for 60 min at a fixed frequency, the power of the sound source was 5 W, then it was used to hydrolyze soluble starch in the 1% solution. The direction and intensity of the acoustic effect were assessed by the concentration of reducing substances as products of starch hydrolysis, comparing it with a similar indicator in the control variant, in which hydrolysis was carried out with an enzyme preparation that was not subjected to sound treatment. It is shown that the effect under study is nonlinear, and its results depend on the frequency of sound. The frequencies (2,000 and 20,000 Hz) at which amylolytic activity in the experimental samples decreased by 12 and 14%, respectively, compared to the control ones, were determined, as well as the frequencies (6,000 and 16,000 Hz) that ensured the activation of enzyme preparation amylases under experimental conditions by 14 and 25%, respectively. The data obtained were compared with the results of a similar treatment of malt extract and the activity values of plant-derived amylases in experimental variants. Differences and similarities in changes in the activity of amylases of various origins were identified, and a hypothesis was formulated about the reasons for the identified differences. It is advisable to continue research in the area under discussion to clarify the rational frequencies of sound, the processing by which can provide a technologically significant increase in the amylolytic activity of the enzyme preparation.

Russian. Актуальна задача повышения активности целевых ферментов микробных ферментных препаратов (ФП), применяемых в пивоваренном производстве, в том числе амилаз. Эта цель достигается за счет применения волновых и полевых воздействий, включая обработку звуком слышимого диапазона. Изучали влияние акустического воздействия звуком слышимого диапазона (20–20 000 Гц) на амилолитическую активность комплексного ФП "Церемикс Плюс МГ". Предварительной обработке подвергали раствор ФП в течение 60 мин при фиксированной частоте, мощность источника звука составила 5 Вт, после чего его использовали для гидролиза 1%-ного раствора растворимого крахмала. Направление и интенсивность акустического воздействия оценивали по концентрации редуцирующих веществ как продуктов гидролиза крахмала, сравнивая ее с аналогичным показателем контроля, в котором гидролиз проводили ФП, не подвергавшимся обработке звуком. Изучаемое воздействие имеет нелинейный характер, его результаты зависят от частоты звука. Определены частоты (2000 и 20 000 Гц), при которых амилолитическая активность в опытных вариантах по сравнению с контрольными снижалась на 12 и 14% соответственно, а также частоты (6000 и 16 000 Гц), обеспечившие в условиях экспериментов активацию амилаз ФП на 14 и 25% соответственно. Полученные данные сопоставлены с результатами аналогичной обработки солодовой вытяжки и величинами активности амилаз растительного происхождения в опытных вариантах. Выявлены отличия и сходства в изменениях активности амилаз различного происхождения, сформулирована гипотеза о причинах выявленных различий. Целесообразно продолжить исследования в обсуждаемой области с целью уточнения рациональных частот звука, обработка которым может обеспечить технологически значимое увеличение амилолитической активности ФП.