ИЗУЧЕННИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АМИЛАЗЫ, ВЫДЕЛЕННОЙ ИЗ ОТХОДА ПРОИЗВОДСТВА ЯБЛОЧНОГО СОКА

Ограниченность сырьевых ресурсов и экологически вредные для человека изменения в природе ставят вопрос о разработке научно - обоснованной комплексной и экологически безопасной технологии переработки вторичного сырья, а так же необходимости создания производства нового поколения пищевых продуктов, сбалансированных по главным составляющим компонентам: белкам, углеводам, жирам, ферментам и другим биологически активным веществам. Эти обстоятельства требуют внимательного рассмотрения вопросов по изучению биотехнологии плодово-ягодного производства при использовании амилолитических ферментов в пищевой промышленности, в частности, консервной и соковой промышленности [2]. В связи с этим применение ферментных препаратов можно считать одним из наиболее перспективных направлений интенсификации процессов производства плодово-ягодных соков. Их используют для повышения выхода сока, осветления и стабилизации напитков и предотвращения окислительных процессов в изготавливаемых из них продуктах [3].

Производство прозрачных стабильных фруктовых концентратов является широко внедренной технологией. Наибольшие успехи, были достигнуты при использование энзимных препаратов (пектиназы, целлюлазы, амилазы, протеазы и т.д.) в производстве фруктовых соков в пищевой промышленности [4].

Ферменты по многим своим свойствам, прежде всего активности и избирательности действия и специфичности, намного превосходят химические катализаторы. Они обеспечивают с высокой скоростью осуществление химических реакций без высоких температур и давлений. При этом удается сохранить основные свойства и пищевую ценность пищевых продуктов и избежать деградацию важных для питания биологически активных веществ [1].

Несовершенство технологических процессов, отрицательное воздействие производства на окружающую среду привело к неправильному использованию огромного количества изымаемого из природной среды сырья. В конечный продукт превращается, в среднем, лишь 1,5-2,0%, основная же его масса переходит в производственные и бытовые отходы, из которых только лишь 3% используется в качестве вторичного сырья [5].

Основной целью работы является определение активности амилазы из отходов яблочного сока после ультрафильтрации и возможности ее повторного использования для осветления яблочного сока. Для достижения целей были поставлены следующие конкретные задачи,-изучение ферментативного процесса при энзимации; получение отхода яблочного сока после ультрафильтрации; определение активности амилазы в отходе яблочного сока и исследование ферментативной активности при ее повторном использование.

Для проведения экспериментов по определению активности амилазы была отобрана проба отхода яблочного сока после ультрафильтрации при производстве яблочного концентрата на консервном заводе ОАО «Самароканд-консерва».

Активность амилазы в отходе определяется согласно методу количественного определения фермента по Вольгемоту[1]. При этом крахмал разводили в отходе яблочного сока после ультрафильтрации, затем капали по капли йода для определения активности амилазы. Таким образом, определили количество фермента в отходе, который полностью расщепляет все количество добавленного крахмала. Анализы проводили при температуре 37^оС в течение 60 минут. В качестве контроля использовали растворы крахмала, в дистиллированной воде в диапазоне исследуемых концентраций.

На основании полученных результатов установлено, что в отсутствии амилазы контрольные растворы имели синюю окраску а при концентрациях исследуемых растворов до 0.75% данная реакция не проявляется по причине крайне низкого содержания крахмала. Напротив, в опыте, где используется отход яблочного сока после ультрафильтрации начиная с содержанием крахмала 12.5 % явно проявлялась амилазная активность данного отхода. Отсутствие положительной реакции на амилазную активность свидетельствует о том, что содержащийся в отходе фермент не способен расщеплять весь введенный в большом количестве реакционную смесь крахмал.

Таким образом наши исследования показали, что после ультрафильтрации в отходах яблочного сока остается значительное количество фермента, который сохраняет свою активность и способен расщеплять крахмал в концентрации 12.5%. на практике содержание крахмала в яблочном соке составляет от 1% до 1.5%. (таблица 1)

Таблица 1

Определение амилазной активности в отходе яблочного сока после ультрафильтрации.

Полученные данные свидетельствуют о перспективе повторного использования фермента, деленного из отхода яблочного сока после ультрафильтрации. Либо отходы могут быть использованы без дополнительной переработки. Это позволит существенно сократить использование дорогостоящего препарата. Дальнейшие исследования были направленны на определения ферментативной активности амилазы содержащейся в отходе с целью возможности повторного ее использования. Для этого отход путем центрифугирования разделили на твердую и жидкую фазы. Для определения возможности содержания амилазы в жидкой фазе использовали метод Вольгемута. Установлено что жидкая фаза не содержит амилазу. Для определения амилазы твердую фазу промывали ацетатным буферным раствором с pH 5.5. После чего с помощью водоструйного насоса проведена фильтрация. Для осаждения фермента в фильтрат добавили раствор хлорида натрия. При этом образовался осадок, который был отделен путем фильтрации от жидкой фазы. Далее была определена ферментативная активность фермента в осадке. Установлено что амилаза. содержащаяся в осадке, обладает ферментативной активностью, что позволяет ее повторного использования для осветления яблочного сока.

Литература:

1. Безбородов А. М., Загустина Н. А., Попов В. О. Ферментативные процессы в биотехнологии. М. -2008

2. Бирюков В. В. Основы промышленной биотехнологии Учеб. пособие для вузов. - М. Колосс, 2004.

3. Кислухина О. В. Ферменты в пищевом производстве. Издательство М. ДеЛи принт, 2002 г

4. Скрипников Ю. Г. Производство плодово-ягодных соков. — 1999. -256с

5. Шевелухи.В.С. Сельскохозяйственная биотехнология. – М. Высшая школа, 1998. – 416 с.

Научный руководитель:

д.б.н.,проф. Исмаилов З.Ф.