ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3

АНАЛІЗ СВІЖОПРОРОСЛОГО СОЛОДУ

Солод - це зерно, пророщене у штучно створених умовах. Свіжопророслий солод є джерелом ферментів, а висушений солод, внаслідок утворення смакових і кольорових речовин, є основною сиро­виною для виробництва квасу, пива та інших продуктів.

Відбір середньої проби

З токової солодовні для утворення середньої проби беруть разові проби з кожної грядки. Проби відбирають жменею по чотирьох кутках та всередині з різних місць. З пневматичної соло­довні проби відбирають таким самим способом, але обов'язково з трьох шарів: верхнього, середнього і нижнього.

Відібрані проби ретельно перемішують і одразу ж конвертним спо­собом з них виділяють наважки для аналізу.

Вимоги до якості

Якість свіжопророслого солоду оцінюють за органолептичними по­казниками і ферментативною активністю (табл. 1).

Таблиця 1

Якість солоду спиртового виробництва залежно від активності ферментів,

що в ньому утворились

Солод	Воло­гість, %	Активність ферментів, од./г
		Амілолітична, за методом		Оцукрююча	Декстринолітична
		візуаль­ним	фото- калориме- тричним
Ячмінний Житній Вівсяний Просяний	44-15 40-41 44-45 40-42	4,0-5,0 3,0-4,0 3,0-6,0 2,0-3,0	20-35 18-20 15-25 8-12	2,8-5,0 1,8-3,5 1,5-2.5 0,5-1,0	25-35 25-35 35-45 70-100

Оцінка зовнішнього вигляду і запаху

За органолептичними показниками солод має відповідати певним вимогам. У середній пробі солоду оцінюють його зовнішній вигляд: довжину паростків та корінців, їх вигляд, рівномірність проростання та за­пах.

Солод нормальної якості повинен мати білі соковиті корінці із за­витками, якісний солод – сильні корінці однакової довжини, які перевищують довжину зерна у 1,5‑2,0 рази. Листок зародка світлого солоду має до­сягати 2/3 - 3/4 довжини зерна, а темного – 1/2 - 1. Запах солоду має бути свіжим, без затхлого. Ячмінний солод має запах сві­жих огірків, а просяний - жовтої акації. Наявність плісняви свідчить про незадовіль­не очищення і дезінфекцію зерна або недостатню чистоту солодовні. Зер­но нормально пророслого солоду при розтиранні між пальцями має бути пухким та добре розтиратися, не утворюючи крупинок або рідкої кашки.

Пророслих зерен має бути не менше ніж 70 %.

Визначення вмісту зерен, що проросли або запліснявіли

Із середньої проби зважують 25,00 г свіжопророслого солоду. З наважки вручну відбирають зерна, що проросли (а) або не проросли (б), і підраховують їх кількість у кожній з груп. Отримані результати ви­ражають у відсотках по відношенню до загального числа зерен у наважці. Далі з кожної групи відбирають зерна, що запліснявіли (в), виражаючи їх вміст у відсотках до тієї самої величини.

Визначення ферментативної активності

Амілолітичну та оцукрюючу активність солоду визначають за візуальним та калориметричним мето­дами.

В основу багатьох процесів біотехнологічних виробництв покла­дено біохімічні реакції, які каталізуються різноманітними фермента­ми. Тому контролю кількості ферментів та визначенню оптимальних умов їх дії приділяють велику увагу.

Визначення амілолітичної активності свіжопророслого солоду візуальним калориметричним методом

Амілолітична активність (АА) характеризує здатність ферментів солоду каталізувати розщеплення крохмалю до декстринів з невеликою кількістю олігосахаридів. Вона обумовлена, головним чином, наявністю α-амілази. Активність солоду характеризують числом одиниць АА в 1 г продукту. За одиницю АА беруть таку кількість ферменту, що у суворо визначених умовах (температура 30°С, рН = 4,7-4,9 і час дії 10 хв.) каталізує гідроліз до декстринів різної молекулярної маси 1 г розчин­ного крохмалю, що становить 30 % введеного до реакції.

В основу визначення АА покладена залежність ступеня гідролізу крохмалю від числа одиниць ферменту, який взято на аналіз. Ступінь гідролізу визначають візуально або за допомогою фотоелектрокалориметра.

При візуальному способі ферментативна реакція проводиться до повного перетворення крохмалю в низькомолекулярні вуглеводи, що не забарвлюються йодом. Активність визначають за часом, витраченим на перетворення крохмалю. Для порівняння з результатами фотокалориметричного методу, одиниці, що отримані візуальним методом, потрібно по­множити на 5.

Прилади, посуд і реактиви: термостат, пробірки місткістю 25 мл, термометр, технічні терези, фарфорова пластина, піпетки на 10 мл, кол­би місткістю 100 мл, 1% розчин крохмалю, розчин йоду, фосфатний бу­фер з рН - 4,7-4,9.

Хід роботи. Спочатку треба приготувати солодову витяжку. Для цього беруть наважку масою 10,00 г подрібненого солоду, переводять у мірну колбу місткістю 100 мл, додають 10 мл фосфатного бу­фера і доводять до мітки дистильованою водою. Суміш ретельно перемі­шують і витримують в термостаті при температурі 30⁰С та заміряють час витримки (30 хв.) Одержану витяжку фільтрують через паперовий фільтр з наступним вико­ристанням фільтрату для проведення аналізу.

Для проведення ферментативної реакції 25 мл розчину крохмалю змішують у широкій пробірці з 23 мл дистильованої води і 2 мл солодової витяжки. Суміш ставлять у термостат при температурі З0⁰С і за­сікають час витримки. Через кожну хвилину відбирають з пробірки на білу фарфорову пластину краплю рідини і змішують її з краплею розчи­ну йоду. Відмічають час, коли йод перестане змінювати своє забарвлення. Аналіз триває 10-20 хв. Якщо забарвлення йоду зникає менше ніж через 10 хв, визначення проводять з 1 мл солодової витяжки і 24 мл води. Якщо реакція триває довше ніж 20 хв, треба збільшити кількість солодової витяжки. Але за будь-яких умов загальний об'єм реакційної суміші має бути 50 мл. Величину АА розраховують за формулою, од./г:

де 0,25 - маса крохмалю в 25 мл розчину; г;

60 - перерахунок на оди­ницю часу, хв;

а - маса солоду в реакційному середовищі, г;

t - час оцукрювання, хв.

Визначення амілолітичної активності ферментного препарату

Аналіз виконують за методикою, яка викладена вище, з ура­хуванням деяких особливостей.

Для приготування витяжки ферментного препарату зважують 0,1-1,0 г цієї речовини, переводять у мірну колбу на 100 мл, додають 10 мл ацетатного буфера з рН=4,7 і доводять вміст колби до мітки дис­тильованою водою. Суміш ретельно перемішують, витримують в термостаті при температурі 30⁰С 1 год., а потім фільтрують через паперовий фільтр. Одержаний фільтрат використовують для проведення ферментатив­ної реакції.

Визначення оцукрюючої активності солоду поляриметричним методом

Осахарююча активність ферментних препаратів характеризує власти­вість їх амілолітичних ферментів гідролізувати крохмаль до редукуючих цукрів: мальтози, глюкози або їх суміші.

Метод заснований на визначенні швидкості ферментативної реакції гідролізу крохмалю, яка встановлюється за зменшенням кута обертання площини поляризації внаслідок утворення низькомолекулярних декстринів під дією ферментів на крохмаль.

За одиницю активності оцукрюючої активності (ОА) беруть таку кількість ферменту, яка у суворо визначених умовах (рН-4,7-4,9,температура – 50⁰С, час дії ферменту 30 хв.) гідролізує до низько­молекулярних декстринів 1 г крохмалю, що становить 10 % уведеного в реакцію.

Прилади, посуд і реактиви: поляриметр СУ-3, термостат, пробір­ки, 2%-й розчин картопляного крохмалю, 30%-й розчин сульфату цинку, 15%-й розчин гексаціано-(ІІ)-ферату калію, І н. розчин соляної кис­лоти.

Хід роботи. Спочатку готують солодову витяжку. Для цього беруть наважку масою 10,00 г подрібненого солоду, переводять у мірну колбу місткістю 100 мл, додають 10 мл фосфатного бу­фера і доводять до мітки дистильованою водою. Суміш ретельно перемі­шують і витримують у термостаті при температурі 30С і засікають час витримки (30 хв.). 0держану витяжку фільтрують через паперовий фільтр з наступним вико­ристанням фільтрату для проведення аналізу.

Фільтрат солодової витяжки використовують для аналізу. Ферментативну реакцію проводять у суворо визначених умовах: (температура 50+0,5С, рН-4,7-4,9, тривалість реакції 30 хв., об'єм реакційної суміші 30 мл (20 мл субстрату і 10 мл ферментного розчину).

Для аналізу беруть дві пробірки. В одну наливають 20 мл суб­страту і ставлять у термостат з температурою 50+0,5С, де її витри­мують 5-10 хв., а потім до пробірки додають 10 мл фільтрату солодо­вої витяжки з такою самою температурою. Суміш перемішують і витриму­ють в термостаті 30 хв. Після цього пробірку виймають із термостата і додають 1 мл розчину 1 н, соляної кислоти для інактивації фермен­тів. Для осаджування білків та освітлення додають 1 мл розчину суль­фату цинку, а після перемішування - 1 мл розчину гексоциано-(ІІ)-ферату калію.

Одночасно готують контрольний дослід. Для цього в іншу пробір­ку послідовно наливають 10 мл фільтрату солодової витяжки, 1 мл роз­чину 1 н. соляної кислоти, по 1 мл розчинів сульфату цинку і гексоциано-(ІІ)-ферату калію і 20 мл субстрату.

Вміст обох пробірок перемішують і фільтрують. Обидва фільтрати поляризують у поляриметричній трубці довжиною 200 мм. Після вимірю­вання отримують значення поляризації: ПК - контрольного розчину і ПД - дослідного розчину. Різниця (ПК – ПД) має бути не менше як 0,2 І не більше як 2,5. ОА розраховують за рівнянням, од./г:

де а - маса солоду у реакційному середовищі, мг;