Фермент інвертаза

(бета-фруктофуранозидаза)

Відіграє ключову роль у сучасній харчовій промисловості, розщеплюючи сахарозу на глюкозу та фруктозу, його застосування охоплює такі напрямки:

1. Кондитерська промисловість

Це основна сфера використання ферменту, де він допомагає контролювати текстуру та солодкість виробів.

Рідкі та м’які начинки: Інвертазу додають у тверді центри цукерок (наприклад, помадки чи шоколадні яйця). Під час зберігання фермент поступово розріджує цукрову масу, створюючи кремову або рідку консистенцію.
Запобігання кристалізації: У шоколадній глазурі та помадках фермент стримує утворення кристалів цукру, що забезпечує гладкість продукту та запобігає його “зацукруванню”.

2. Виробництво сиропів та підсолоджувачів

Інвертний сироп: Фермент використовують для отримання стабільного інвертного цукру, який солодший за звичайну сахарозу на 20% і має вищу гігроскопічність.
Штучний мед: За допомогою інвертази створюють вуглеводні суміші, подібні до натурального меду за складом.

3. Хлібопекарська та молочна галузі

Подовження терміну придатності: У випічці інвертований цукор допомагає утримувати вологу, що дозволяє виробам (печиву, бісквітам) довше залишатися м’якими.
Морозиво та десерти: Використовується для створення гладкої текстури заморожених десертів.

4. Напої та соки

Зниження вмісту сахарози: У соковій промисловості фермент застосовують для перетворення сахарози на фруктозу та глюкозу, що може покращувати аромат і підсилювати смак фруктових напоїв.

5. Бджільництво

Підгодівля бджіл: Інвертазу додають у цукрові сиропи для створення легкозасвоюваного корму для бджіл, що імітує процес природної переробки нектару.

У процесі виробництва етанолу з меляси інвертаза використовується як допоміжний інструмент для підвищення ефективності бродіння та збільшення виходу кінцевого продукту.

Механізм дії та роль у процесі

Меляса містить високу концентрацію сахарози (50–55%), яку дріжджі Saccharomyces cerevisiae повинні розщепити перед зброджуванням. Хоча дріжджі самі виробляють інвертазу, додавання комерційного ферменту забезпечує кілька переваг:

Гідроліз складних цукрів

Фермент розщеплює сахарозу на простіші моносахариди — глюкозу та фруктозу, які дріжджі засвоюють миттєво.

Збільшення виходу спирту

Повний гідроліз цукрів у мелясі дозволяє максимально використати всю сировину, запобігаючи втратам незбродженого цукру.

Стабілізація за екстремальних умов

У промислових масштабах при високих температурах (близько 40°C) або низькому pH (близько 3.5), активність власних ферментів дріжджів падає. Додавання термостабільної інвертази в таких умовах може збільшити виробництво етанолу на 5.5% – 20.9%.

Як використовувати інвертазу в техпроцесі:

Підготовка мелясного сусла

Мелясу розбавляють водою до потрібної густини (зазвичай 32–40 Brix°).

Корекція pH та температури

Для оптимальної роботи ферменту pH сусла встановлюють у межах 4.5–5.0, хоча деякі штами інвертази ефективні і при pH 3.5. Оптимальна температура для ферментативного гідролізу — близько 30–40°C.

Дозування ферменту

Інвертазу вводять у сусло безпосередньо перед або під час завантаження дріжджів. Це забезпечує постійний приплив доступних цукрів, що прискорює загальну швидкість бродіння.

Економічні переваги

Використання ферменту дозволяє уникнути агресивного кислотного гідролізу, що зменшує кількість побічних продуктів (інгібіторів) та знижує витрати енергії на нагрівання.