ЭлБиб

ХРАНЕНИЕ и ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ • № 12 • 2015

последние годы в странах Евразии и ЕС наме-

тился общий подъем производства и потреб-

ления крахмала. Данная тенденция связана с

ростом производства модифицированных крахмалов

с целенаправленно измененными свойствами в

результате физического, химического, биологичес-

кого или комбинированного воздействия.

Потребность России в модифицированных крах-

малах в основном (на 80%) обеспечивается за счет

импортных поставок. Широко востребованный

крахмалопродукт — кристаллическая глюкоза — в

России с 1994 г. не производится, потребность в ней

удовлетворяется только за счет импорта (около

50 тыс. т/год) [1, 2].

В связи с вышесказанным, несомненно, актуаль-

ны научные разработки в направлении создания

новых высокоэффективных отечественных техно-

логий переработки крахмала с получением востре-

бованных крахмалопродуктов, расширения их

ассортимента, решения задачи импортозамеще-

ния.

Во ВНИИ крахмалопродуктов проведены иссле-

дования по воздействию амилолитических фермен-

тов на нативный крахмал в гетерогенной водной

среде при температуре ниже начальной точки его

клейстеризации [3, 4]. В ходе работы было изучено

влияние амилолитических ферментов на нативные

крахмалы различного ботанического происхожде-

ния. Установлено, что наибольшей способностью

гидролизовать неклейстеризованный крахмал обла-

дает глюкоамилаза, а наибольшую ферментативную

атакуемость в гетерогенной среде проявляют зерно-

вые крахмалы кукурузный, кукурузный амилопек-

тиновый, пшеничный, а наименьшую — картофель-

ный.

При действии глюкоамилазы на нативный куку-

рузный крахмал в процессе гидролиза в реакцион-

ной среде образуются два продукта: глюкозный

сироп с глюкозным эквивалентом (ГЭ) 98,0–99,0%

и оставшийся негидролизованным крахмал, гранулы

которого сохраняют форму, но имеют поврежденную

поверхность с образованием радиальных канавок и

многочисленных углублений (пор) [3]. Физико-хи-

мические и структурные свойства остаточного крах-

мала существенно отличаются от нативного, в час-

тности, он обладает повышенной адсорбционной

способностью по отношению к жидкостям, маслам

и другим ингредиентам, что позволяет характеризо-

вать этот продукт как ферментативно модифициро-

ванный пористый крахмал.

Было изучено влияние условий реакционной

среды на процесс биоконверсии нативного кукуруз-

ного крахмала в присутствии глюкоамилазы в двух-

фазной системе крахмал — вода. На основании

полученных результатов разработаны технологичес-

кая схема и оптимальные параметры технологичес-

кого режима ферментативного гидролиза водной

суспензии нативного крахмала: концентрация сухих

веществ (СВ) крахмала 30–35%; дозировка фермен-

та очищенной глюкоамилазы или в композиции с

пуллуланазой 12–17 ед. ГлС/г СВ крахмала; темпе-

ратура 50…55 °С, продолжительность процесса

48–72 ч. Параметры обеспечивают получение глю-

козного сиропа с выходом СВ крахмала 50–60% и

модифицированного пористого крахмала с выходом

СВ 40–50% [4–6].

Установлено, что достижение степени гидролиза

свыше 60% путем увеличения дозировки глюкоами-

лазы и продолжительности процесса нецелесообраз-

но вследствие резкого снижения скорости реакции.

Это можно объяснить структурными свойствами

неклейстеризованного кукурузного крахмала, а

также ингибированием действия глюкоамилазы

продуктами реакции.

Исходя из вышеизложенного, усовершенствова-

ние технологии биоконверсии крахмала на модифи-

цированный пористый крахмал и глюкозный сироп

с экономической точки зрения может быть достиг-

нуто путем снижения дозировки фермента и про-

должительности процесса.

Известно, что на активность глюкоамилазы в

процессе биоконверсии помимо других факторов

оказывают влияние свойства субстрата — крахмала,

в том числе его восприимчивость к действию дан-

ного фермента. Повышения скорости реакции и

снижения дозировки фермента можно достичь

путем изменения свойств крахмала, т. е. его пред-

варительной модификации. Для этой цели в дан-

ном случае наибольший интерес представляют

методы механического воздействия на крахмал с

целью изменения его физико-химических и струк-

турных свойств.

Изучению влияния и способов механического

воздействия на крахмал посвящено большое число

работ [7–14]. Авторами установлено, что при меха-

нической обработке нативных крахмалов различно-

УДК 664.25:66.022.51

Влияние механической обработки

на физико-химические, структурные

и морфологические свойства кукурузного крахмала

Д-р техн. наук, профессор Н. Д. Лукин; канд. техн. наук З.М. Бородина; аспирант А. А. Папахин;

В. А. Гулакова; И. Г. Маннова

ВНИИ крахмалопродуктов, п. Красково, Московская область

Электронная Науч ая С льскоХозяйственная Библиотека