Preparatele enzimatice microbiene

Insusirea anumitor mucegaiuri si bacterii de a produce in cursul dezvoltarii lor, ca de altfel si cerealele care germineaza, enzime amilolitice este de mult timp cunoscuta in tarile din Asia, in special Japonia si China. Astfel pentru prepararea bauturii sake din orez se foloseste un amestec de mucegaiuri producatoare de enzime.

Primul procedeu de zaharificare a porumbului pentru obtinerea alcoolului, care s-a bazat pe folosirea enzimelor microbiene, procedeul Amylo, a aparut la sfarsitul secolului trecut in Franta, servindu-se de o cultura pura din mucegai Amylomyces rouxii, ca agent de zaharificare in locul maltului. La scurt timp, japonezul Takamin a obtinut pe un mediu cu tarate de grau prin cultivarea mucegaiului Aspergillus oryzae, a unui preparat enzimatic brut, din care, prin extractie cu apa si precipitare cu etanol, a rezultat un preparat enzimatic brut cu activitatea amilazica ridicata denumit takadiastaza.

Aceste rezultate au reprezentat inceputul fabricarii enzimelor tehnice din microorganisme. Odata cu aparitia procedeelor submerse de cultivare a mucegaiurilor si bacteriilor dupa 1945 s-a creat posibilitatea de a se obtine enzime microbiene la scara industriala mare.

Preparatele enzimatice de origine microbiana care trebuie sa contina enzimele de degradare a amidonului la glucide fermentescibile, se pot utiliza in urmatoarele scopuri:

- pentru lichefierea prealabila a materiilor prime in vederea zaharificarii;

- pentru inlocuirea partiala a maltului;

- pentru inlocuirea totala a maltului.

In comparatie cu maltul verde, ele prezinta urmatoarele avantaje:

- activitate enzimatica standardizata, care se modifica putin la depozitare;

- sunt mai sarace in microorganisme daunatoare;

- se obtin randamente mai ridicate in alcool deoarece pot hidroliza si alte poliglucide;

- sunt necesare spatii mai reduse de depozitare si transport;

- se economisesc cheltuieli legate de producerea si maruntirea maltului verde.

Pentru obtinerea de preparate enzimatice se folosesc microorganisme din genul Bacillus cu speciile Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Bacillus sthearothermophillus, care produc ?-amilaze termorezistente, active chiar la 90/1000C, astfel fermentatia este protejata si sunt inactivate microorganismele contaminante. Mucegaiurile selectionate pot produce ?-amilaze si glucoamilaze folosite pentru zaharificarea plamezilor amidonoase sub forma de preparate brute. Se folosesc mucegaiuri din genul Aspergillus cu speciile Aspergillus oryzae, Aspergillus niger, Aspergillus awamori, Aspergillus usamii. Poate produce glucoamilaze si drojdia Saccharomycopsis fibuligera (Endomycopsis fibuliger).

Preparatele enzimatice brute se adauga in proportie de circa 10% in plamada ce urmeaza a fi zaharificata, care trebuie racita la temperatura de 600C. La aceasta temperatura se mentine o pauza de zaharificare de o ora dupa care se raceste plamada la 25/300C si se insamanteaza cu drojdie.

Cresterea de randament in alcool care se obtine prin folosirea preparatelor enzimatice microbiene se datoreaza faptului ca acestea hidrolizeaza pana la glucide fermentescibile, substante care in mod normal la zaharificare cu malt nu sufera transformari. Exista chiar anumite materii prime ( exemplu, faina de manioc) la care numai prin folosirea de preparate enzimatice microbiene se poate asigura o buna zaharificare si randamente optime in alcool.

Este insa necesar ca la utilizarea lor sa se tina seama de conditiile optime de actiune (pH, temperatura) in functie de tipul de enzime pe care le contin, astfel incat potentialul lor enzimatic sa fie folosit integral.