Использование пуллуланазы в качестве биокатализатора процесса гидролиза крахмала. Часть 1. Изучение действия пуллуланазы на амилопектиновый кукурузный крахмал
Использование деразветвляющих ферментов при гидролизе крахмала является актуальным направлением для получения новых видов крахмалопродуктов с контролируемыми свойствами и потенциалом для дальнейшего использования. Целью работы являлось изучение действия пуллуланазы (ЕС 3.2.1.41) на кукурузный амилопектиновый крахмал в нативном и клейстеризованном состоянии. Объектами исследований являлись амилопектиновый кукурузный крахмал и ферментный препарат Promozyme D6 (Novozymes, Дания). Для определения углеводного состава гидролизатов применяли метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), массовую долю редуцирующих веществ (РВ) определяли методом Лейна и Эйнона, для измерения динамической вязкости продуктов гидролиза крахмала был использован ротационный вискозиметр. Выявлено, что в нативном состоянии испытуемый крахмал проявил невысокую ферментативную восприимчивость к действию пуллуланазы с незначительными изменениями вязкости, растворимости и йодсвязующей способности образцов. Показано, что наибольшую активность на клейстеризованный крахмал пуллуланаза проявляла в первые 8 часов инкубации. Установлено, что максимальная степень гидролиза крахмала пуллуланазой через 8 часов при дозе 10 ед/г сухого вещества (СВ) составила 4,7% по СВ, йодсвязующая способность гидролизата D600 -0,343, при этом в контрольном опыте она составила D600 -0,154, а вязкость гидролизата снизилась с 7887 мПас · с до 4,3 мПа · с. Гидролизаты, охлажденные до 8 °C и выдержанные в течение 20 часов наряду с неохлажденными, проявили высокую атакуемость глюкоамилазой на 97-98% при 60 °C и 24 часа осахаривания, что указывало на отсутствие их резистентности к действию глюкоамилазы в условиях опыта. Использование пуллуланазы при декстринизации клейстеризованного и частично гидролизованного α-амилазой (РВ 6,1%) испытуемого крахмала позволяло получать гидролизаты с массовой долей редуцирующих веществ в пределах 10-24% по СВ при продолжительности процесса от 2 до 24 часов и дозировке фермента 2-10 ед., которые содержали в основном мальтотриозу, мальтогексозу и мальтогептозу с их суммарным количеством 45-60% по СВ. Результаты свидетельствуют о необходимости продолжения исследований биокаталитического действия пуллуланазы для разработки новых способов ферментативной модификации крахмала.