Лабораторная работа № 2 контроль качества осахаривающих материалов (4 часа)

Цель работы: Освоить контроль качесва осахаривающих ферментных препаратов, применяемых в спиртовой промышленности

Общие положения

Грибные и бактериальные ферментные препараты содержат богатый комплекс амилолитических ферментов, позволяющих полнее гидролизовать крахмал, чем при применении солода. Грибные культуры продуцируют -амилазу, и глюкоамилазу, в них содержатся активные целлюлазы и гемицеллюлазы, протеолитические ферменты. Для осахаривания применяют глубинные культуры грибов и бактерий (Гх) и поверхностные культуры грибов (Пх), реже – высушенные препараты Г3х и очищенные Г10х.

2.1 Определение амилолитической активности колориметрическим методом

Аппаратура и реактивы: фильтровальная бумага, химичкеские стаканы на 30 мл, колба мерная на 100 мл, кварцевый песок, ацетатно-буферный раствор.

Порядок выполнения работы

а) Приготовление растворов из ферментных препаратов

Для приготовления основного раствора 0,1 г исследуемого препарата взвешивают в стаканчике вместимостью 25-30 мл.

1) Навеску тщательно растирают стеклянной палочкой с небольшим количеством воды, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят дистиллированной водой до метки, перемешивают и фильтруют.

2) Для приготовления рабочего раствора ферментного препарата основной раствор разбавляют так, чтобы в 5 мл содержалось количество фермента, достаточное для гидролиза в принятых условиях 20-70% крахмала. Количество основного раствора препарата, которое необходимо взять для приготовления рабочего раствора фермента, находят по табл. 2.2.

б) Приготовление ферментного раствора из поверхностной культуры.

Для определения АС берут 5 г воздушно – сухой или 10 г влажной культуры, тщательно растирают с кварцевым песком или толченым стеклом в фарфоровой ступке и количественно переводят в стакан или коническую колбу, добавив 10 мл ацетатного буфера с рН 4,7 и 90 мл дистиллированной воды. Смесь выдерживают в течение 1 ч в термостате при 30 ⁰С, периодически перемешивая. Затем раствор отфильтровывают и фильтрат используют в качестве основного раствора для приготовления рабочего раствора фермента, как описано при определении ферментативной активности солода.

Ориентировочный расход основного раствора на приготовление рабочего раствора фермента нужной концентрации определяют по табл 2.

Таблица 2.2Данные для приготовления рабочего раствора фермента

Амилолитическая активность (АС) (предполагаемая) ед./г	Количество препарата (культуры) в 5 мл рабочего раствора	Количество основного раствора, необходимое для вторичного разбавления, мл	Общий объем (рабочий раствор)
из ферментного препаратов
20-80 81-150 151-300 301-700 700-1200 1201-2500 2501-5000 Свыше 5000	5,0 2,0 1,0 0,5 0,25 0,125 0,05 0,025	50,0 20,0 10,0 5,0 10,0 5,0 2,0 1,0	50,0 50,0 50,0 50,0 200,0 200,0 200,0 200,0
из культуры микроорганизмов
5-15 16-50 51-100 101-150 151-300	37,5 10,0 2,5 1,25 0,625	15 4 1 1 0,5	100 100 100 200 200

в) Приготовление ферментного раствора из глубинной культуры.

Глубинную культуру фильтруют, фильтрат используют для приготовления рабочего раствора фермента. Для этого от 1 до 5 мл фильтрата (в зависимости от предполагаемой активности) разводят дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 100 мл.

Активность определяют по числу единиц, содержащихся в 1 г поверхностной культуры и в 1 мл глубиной.

Расчет ведут по уравнениям:

для поверхностной грибной культуры

АС = (7,264С – 0,03756)10³/а; (11)

для глубинной грибной культуры

АС = (7,264С – 0,03756)/V; (12)

для бактериальной культуры

АС = (5,885С+0,001671)10³/П, (13)

где 5,885; 0,001671; 7,264 и 0,03756 – постоянные коэффициенты, полученные экспериментально; а – масса поверхностей культуры в реакционной среде, мг; V – объем глубинной культуры, взятой на анализ, мл.; П – количество препарата, взятого на анализ, мг.