Спосіб одержання гідролізатів пивної дробини

Спосіб одержання гідролізатів пивної дробини, який передбачає відмивання, сушіння, роздрібнення пивної дробини, проведення подальшого гідролізу до максимального одержання в реакційній суміші вмісту глюкози, який відрізняється тим, що пивну дробину піддають безпосередньо ферментативному гідролізу при рН 4,5 - 5,0 і температурі 45 - 48°С протягом 48-50 годин, композицією целюлаз і оксидаз культур дейтеро- і базидіоміцетів - целовірідину Г Зх (Trichoderma viride) та прзутину Г 10х ( Conolus hirsutus (Fr.) Quel., ИБК-069) у співвідношенні 3:1 - 7 1 і в кількості 1,0 - 1,6% бід маси сухих речовин пивної дробини. Винахід відноситься до харчової, мікробіологічної та гідролізної промисловості і може бути використаний у біотехнопогічних процесах гідролізу полісахаридів рослинної сировини шляхом додавання до неї ферментної композиції целюлаз і оксидаз культур дейтеро- і базидіоміцетів. Відомі способи гідролізу полісахаридів рослинної нативної сировини до водорозчинних цукрів з використанням ферментних систем, які продукуються нищими грибами та бактеріями при безпосередньому рості таких продуцентів на поживному середовищі, яке містить целюлозний субстрат [Mandels M., Andreotti R.E. Problems and challenges in the cellulose to cellulase fermentation. - Process Biochem., 1978; Способ ферментативного гидролиза целлюлозы Заявка Франції" № 2309637, МКИ2 С 13 К 1/02, публ. 31 12.76, № 53, - Изобретения за рубежом, 1977, № 1; Биохимический способ деградации лигноцеллюлозы. Заявка Великобритании № 1560021, МКИ2 С 12 N 1/22, публ. 30.01.80; Ферментативный способ получения белков из отходов пивоваренного производства Заявка ФРГ № 2629298, МКИ2 С 12 D 13/06, публ 8.09.77, № 36. - Изобретения в СССР и за рубежом, 1978, №1; Способ расщепления лигноцеллюлозы. Заявка Франции №2368537, МКИ2 С 12 D 13/00, публ. 23.06.78, № 25. - Изобретения в СССР . и за рубежом. 1978, №11; Способ сбраживания целлюлозы. Патент США № 4266033, МКИ3 С 12 N 1/22, публ. 5.05. 81, № 1. - Изобретения в СССР и за рубежом. 1982, № 1; Способ превращения цел люлозного субстрата в глюкозу при помощи Microspora hispora, штамм Rutgers R&W. PCT, международная заявка № 85/011065, МКИ 3 С 12 Р 19/14, 19/02, 7/10, 1/02; С 12 N9/42, 1/14.1/06, D 21 С 1/00; С 12 R 1/645, публ 14.03.85, № 7. - Изобретения стран мира, № 10, 1985 ] Використання культур мікроорганізмів як продуцентів целюлозолітичних ферментів виключає технологічні стадії виділення, концентрації та очистки ферментного препарату. Такі прийоми мають значні недопіки, зокрема для накопичення біомаси мікроорганізмів та біосинтезу достатньої кількості целюлаз потрібний тривалий термін технологічного процесу Для цих мікроорганізмів властиві сезонні коливання динаміки росту та продукування гідролітичних ферментних систем, які вимагають стартового запасу розчинних цукрів, джерел азоту, а також вітамінів. В такому технологічному процесі значна частина цукрів, отриманих при гідролізі, споживається мікроорганізмами. Отримані при гідролізі розчинні цукри, навіть після відокремлення непрогідролізованого субстрату, містять ряд небажаних метаболітів, що призводить до значної дорожнечі процесу за рахунок організації додаткових етапів технології очистки продуктів гідролізу. Описано ряд інших способів гідролізу рослинних целюлозомістких відходів основного виробництва харчових продуктів. Вони засновані на використанні препаратів целюлаз, які в значній кількості продукуються аскоміцетами роду Tricho 00 со о со ОН* + ОН + Fe + 1 При цьому перекис водню в присутності, двухвалентного заліза утворює високоактивні радикали, які здійснюють окисну деградацію вуглеводів та вмикають послідовне окислення глюкозидних одиниць біля атомів Сб. С 2 1 Сз до альдегідів з наступним переутворенням альдегідних груп в карбоксильні Внаслідок цього відбувається розрив глюкопіранозних кілець Вищі базидіоміцети в процесі культивування накопичують моно- та дикарбонові кислоти, внаслідок чого безпосередньо окисно впливають на целюлазні ланцюги, викликаючи також суттєву неферментативну модифікацію лігноцелюлозних субстратів [Даниляк Н И , Семичаевский В Д , Дудченко Л Г , Трутнева И А Ферментные системы высших базидиомицетов - Киев Наук думка, 1989 -280 с ] Саме використання для ферментативного пдролізу пивної дробини суміші ферментних препаратів, що продукують дейтеро- та базидіоміцети у запропонованому співвідношенні дозволяє підвищити вихід відновних цукрів, в першу чергу, глюкози за рахунок здійснення процесів сполучення ферментативного гідролізу та окислення, в яких чинником мультиферментної композиції виступає система целюлаз і оксидаз дейтеро- та базидіоміцетів Запропоноване співвідношення ферментних препаратів одержано експериментальним шляхом і є оптимальним за максимальним вмістом відновних цукрів (див приклад №1) Заявлений спосіб здійснюють таким чином, тобто, пивну дробину відмивають від залишків водорозчинних цукрів та крохмалю, висушують до вологи 7,0-9 0% а потім піддають подрібненню до розмірів 0,4-1,0 мм Гідролітичний процес здійснюють при рН 4 5-5 0 та температурі 45-48°С протягом 48 - 50 годин, періодично перемішуючи реакційну суміш Для ферментативного гідролізу полісахаридів, які містить пивна дробина, використовують ферментні препарати промисловий препарат целовірідин Г Зх - продуцент Tnchoderma vinde і одержаний в лабораторних умовах прзутин Г 10х продуцент Conolus hirsutus (Fr) Quel, ИБК- 069 Гідроліз полісахаридів здійснюють сумішшю цих препаратів при спгевіднсиенні 3 1 - 7 1 в КІЛЬКОСТІ 1,0 -1,6% від маси сухих речовин пивної дробини Спосіб ілюструється прикладами його конкретного використання Приклад №1. З метою пошуку оптимального співвідношення застосованих ферментних препаратів, при ст 34968 воренні композиції гідролаз на основі двух препаратів - целовірідину Г Зх та гірзутину Г 10х, для отримання максимальної кількості відновних цукрів, з найбільшим вмістом глюкози, використовували композицію обох препаратів, в кількості 1,6%, від ваги сухих речовин пивної дробини, в співвідношенні 0,2% целовірідину Г Зх та 1,4% гірзутину Г 10х, при подальшому збільшенні кількості целовірідину, в композиційному препараті до 0,4; 0,6; 0.8; 1,2; і 1,4% від ваги сухих речовин субстрата. Таблиця 1 Склад препарату, целовірідин Г Зх • гірзутин П О х Відновні цукри, г/л Глюкоза, г/л Глюкоза, % від суми відновних цукрів Співвідношення целовірідин Г Зх : гірзутин П О х 0,2%+ 1,4% 13,54 5,57 41,13 1 :7 0 , 4 % + 1,2% 14,76 4,67 41,64 1 :3 0 , 6 % + 1.0% 15,74 5,84 37,10 .1 : 1,7 0 , 8 % + 0,8% 16,62 5,93 35,68 1: 1 1,2%+0,4% 21,08 7,42 32,20 3: 1 1,4%+ 0,2% 23,21, 7,32 31,54 7: 1 Як ми бачимо з таблиці 1, максимальна кількість розчинних відновних цукрів - 21 - 23 г/л досягається при створенні композиції целовірідину Г Зх та гірзутину Г 10х в співвідношенні 3:1-7:1. В цих умовах гідролітичного процесу вміст глюкози в гідролізатах складає 31,5 - 3 2 , 2 % від загальної кількості розчинних відновних цукрів. Показники заявленого способу, що підтверджують досягнення технмного результату в порівнянні зі способом-прототипом, наведені в табл. № 2. Таблиця 2 Технологічні показники способу Використовують ферментні препарати Заявлений спосіб Спосіб-прототип Суміш целовірідину Г Зх Целовірідин Г Зх та гірзутину Г 10х Відновні цукри, г/л, 21,08-23,21 13,5-14,7 в тому числі глюкоза, г/л 7,32 - 7,432 4,8 -5,5 Не здійснюють Здійснюють Кислотний гідроліз Крім того, перевагами заявленого способу є те що: - полісахариди пивної дробини не підлягають попередньому кислотному гідролізу, що викликає забруднення продуктів гідролізу та істотне збільшення витрат на придбання технологічного устаткування, за рахунок необхідності виготовлення його з нержавіючої сталі; - витрати препарату в запропонованому нами способі в 6,3 • 7,1 раза менше, ніж це пропонується за прототипом, що також дозволяє знизити собівартість готового продукту. Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03