The use of physico-chemical analitical methods to determine the activity of certain biocatalysts for starch-containing raw material hydrolysis | Применение физико-химических методов анализа для определения активности некоторых биокатализаторов крахмалсодержащего сырья

Английский. Glucoamylase enzyme preparations (GEP) are widely used in the food industry for the hydrolysis of starch-containing raw materials. It is important to quickly monitor their activity in a production environment, because they are expensive. A highly sensitive express method for GEP activity determining was developed using an electrochemical method of analysis. The method was not used before for these purposes. As a result of a number of experiments the method has acquired the following scopes. Glucooxidase was added to a 1% potato starch solution (pH 4.7). The activity of the glucooxidase was higher the next or 2 orders than the analyzed GEP activity. When a stable value of the potential of the indicator electrode was established the certain amount of the GEP under study was added to the solution. At this moment the indicator potential was usually 1300 ± mV. As a result of enzymatic oxidation of glucose, hydrogen peroxide appeared in the solution, which made the potential lower. When it reached 1100 mV, a sensor was turned on. It registered the potential value after 20 or 40 s. GEP activity was calculated using a calibration curve. The figures, which were obtained by the electrochemical method, were almost entirely congruent with the results obtained by the colorimetric method (the standard one). The linearity was observed in the range of GEP activities 1-10 units/ml. The proposed method advantages are the high performance and accuracy; and refuse of peroxidase (which is expensive and deficient) usage. The implementation of potentiometry is not associated with the expensive and complex hardware. It is distinguished by the simplicity of instrumentation. The method is a highly reliable and is recommended for routine analysis.

Русский. Глюкоамилазные ферментные препараты (ГФП) широко используются для гидролиза крахмалсодержащего сырья в пищевой промышленности. Они дорогостоящи, поэтому важно оперативно контролировать их активность в производственных условиях. Разрабатывали высокочувствительную экспресс-методику определения активности ГФП с применением электрохимического метода анализа, который ранее не использовался для этих целей. В результате ряда экспериментов методика приобрела следующий вид. К 1%-ному раствору картофельного крахмала (pH 4,7) добавляли глюкооксидазу, активность которой на 1-2 порядка превышала активность анализируемого ГФП. После установления устойчивого значения потенциала индикаторного электрода в раствор вводили определенное количество исследуемого ГФП. Потенциал индикатора в этот момент обычно был равен 1300 ± мВ. В результате ферментативного окисления глюкозы в растворе появлялась перекись водорода, снижающая потенциал. Когда он достигал 1100 мВ, включался датчик, регистрирующий значение потенциала через 20 или 40 с. Активность ГФП вычисляли с помощью калибровочного графика. Данные, полученные электрохимическим методом, полностью совпадали с результатами, полученными колориметрическим методом (эталонным на сегодняшний день). Линейность соблюдалась в диапазоне активностей ГФП 1-10 ед./мл. Достоинствами предложенной методики является быстрота выполнения анализов с сохранением их точности, а также отсутствие необходимости использования пероксидазы - дорогостоящего и дефицитного препарата. Реализация потенциометрии не связана с использованием сложной, дорогостоящей аппаратуры и отличается простотой приборного оформления. Методика отличается высокой надежностью, рекомендуется для серийного проведения анализов.