Ведение

Настоящий лабораторный практикум предусматривает выполнение студентами трех лабораторных работ по дисциплине «Технологии ферментных препаратов», шифр 500 ДС.03 согласно специализации 260204 «Технология бродильных производств и виноделие».

Объем первой и второй работы – по 6 академических часов, третьей – 5 часов.

Обычно в бродильных производствах применяются не чистые ферменты, а неочищенный солод или ферментные препараты, включающие целый комплекс ферментов. Целью данного лабораторного практикума является определение амилолитической, осахаривающей и протеолитической активности ферментов солода и ферментных препаратов, полученных с помощью микроорганизмов поверхностным или глубинным способом.

Первая лабораторная работа заключается в определении амилолитической активности ферментов солода или ферментных препаратов микробного происхождения соответственно. Вторая лабораторная работа заключается в определении осахаривающей активности, третья – протеолитической активности ферментов солода и ферментных препаратов, полученных с помощью микроорганизмов поверхностным или глубинным способом.

Работы, выполняемые студентами в рамках настоящего практикума, служат к закреплению теоретических знаний по дисциплине «Технологии ферментных препаратов».

Кроме того, методики, изложенные в данном лабораторном практикуме, могут быть использованы при выполнении НИП, курсовых и дипломных работ студентами всех форм обучения, обучающимися поа специальностях 260204 – «Технология бродильных производств и виноделие», 240901 – «Биотехнология».

1 Лабораторная работа № 1 определение амилолитической активности фотоколориметрический методом (6 ч)

1.1 Определение амилолитической активности ферментов

солода

1.1.1 Сущность метода

Для точного определения активности ферментов необходимо строго соблюдать определенные условия проведения реакции, катализируемой ферментом (температура, рН среды, длительность реакции, концентрация субстрата и способы его приготовления, способы приготовления ферментного раствора).

На скорость ферментативной реакции большое влияние оказывает соотношение фермент-субстрат. Поэтому активность ферментов следует определять при строго постоянном соотношении фермента и субстрата, которое обеспечивает определенную степень гидролиза субстрата.

Активность ферментов находят с помощью графика, выражающего зависимость степени гидролиза субстрата от числа единиц активности фермента, взятого для реакции; на оси абсцисс этого графика откладывают количество взятого для анализа солода (или ферментного препарата), а на оси ординат – степень гидролиза субстрата. В большинстве случаев эта зависимость выражается прямой линией в пределах гидролиза от 15 до 75 %. Прямолинейный участок графика дает возможность по количеству субстрата, превращенного в процессе реакции, определять активность препарата. Для удобства расчета прямая графика может быть представлена в виде уравнения.

Амилолитическая активность (АС) характеризует способность ферментов солода катализировать расщепление крахмала в основном на декстрины с небольшим количеством олигосахаридов. Эта активность главным образом обусловлена присутствием -амилазы.

В основу определения амилолитической активности положена зависимость степени гидролиза крахмала от числа единиц фермента, взятого для проведения ферментативной реакции.

Для определения амилолитической способности крахмал гидролизуют вытяжкой исследуемого солода и определяют количество оставшегося негидролизованного крахмала после действия ферментов по йодкрахмальной реакции с использованием фотоэлектроколориметра.

При фотоколориметрическом методе определения за единицу амилолитической способности принимают количество фермента, которое катализирует гидролиз крахмала при следующих условиях:

– температура реакции 30 С;

– рН раствора 4,8…4,9;

– продолжительность реакции 10 минут;

– объем 15 мл (10 мл субстрата и 5 мл ферментного раствора);

– постоянное соотношение в реакционной смеси фермент-субстрат, обеспечивающее гидролиз крахмала на 30 % за 10 мин.