Нещодавно в мережі з’явився опис науково-дослідної роботи, яка проводилась співробітниками компанії «Агротехнолоджі», в якій, зокрема, описано технологічні параметри та витрати ферментних препаратів компаній SUNTAQ та IFF (посилання на опис роботи https://agrotechnology.com.ua/ua/prygotuvannya-zamisu-rozridzhennya/ ).
Тому, щоб уточнити наведені в описі роботи дані, ми звернулись за роз’ясненням до технічного менеджера компанії Suntaq International Limited, ензимолога, доктора біологічних наук п.Нідети Шульгіне. Одразу хочемо зауважити, що у описі науково-дослідної роботи є неточності стосовно самого визначення ферментних препаратів Suntaq, так як для переробки зерна на етанол ми пропонуємо не моноактивний препарат целюлаза, як вказується в описі досліду, а комплексний препарат Grainzyme NL – композиція концентрованої целюлази та інших гідролізуючих ферментів НПС таких як ендо-ксиланаза, екзо-ксиланаза, бета-глюканаза, маннаназа, пектиназа, галактозидаза.
Ми повністю згодні з тим, що гідроліз некрохмальних полісахаридів (НПС) відіграє значну роль у виробництві етанолу. Окрім зниження в’язкості для конкретних матеріалів, таких як наприклад пшениця, гідроліз НПС посилює бродіння, вивільняючи додаткові цукри, які можуть бродити. Це широко визнано в промисловості, значні дослідження підтверджують його важливість. Але целюлаза не вирішить усіх проблем, викликаних некрохмальними полісахаридами, так як клітинна стінка, складається з целюлози та геміцелюлози (ксиланів, глюканів, маннанів, галактанів, пектінів та інших (НПС). Ксилани становлять близько 6%, а глюкани — близько 2%, тому використання тільки целюлази важко вважати максимально ефективним заходом, бо залишається незасвоєною значно більша кількість НПС (посилання на презентаційну статтю «Як отримати максимальну користь від зерна при виробництві етанолу» )
Для максимальної деградації НПС полімерів потрібно багато ферментів, а також тому, що для розщеплення одного типу полімеру потрібно як мінімум два ферменти – ендо і – екзо, які розщеплюють полімер зсередини і зовні, якщо це моносахарид. Крім того, НПС складається не тільки з гомополісахаридів, але і з гетерополісахаридів, і для повного гідролізу потрібно більше двох ферментів, можливо, 5-6 або ж і більше, потрібні целюлаза, ксиланаза, глюканаза, маннаназа, галактозидаза, пектиназа та ін. Використовуючи такий набір термостабільних ферментів у процесах розщеплення, ми не тільки максимально розщепимо крохмаль до глюкози, знизимо в’язкість у процесі виробництва, але й отримаємо додаткові цукри, які дріжджі переробляють в етанол. Таким способом можливо отримати етанол не тільки з крохмалю (полісахаридів глюкози), але і з некрохмальних полісахаридів (глюкози, арабінози, ксилози, маннози, галактози та ін.), яких в кукурудзі більше 10% , тому пропонувати тільки целюлазу, як допоміжний фермент для максимально ефективного процесу виробництва етанолу, недостатньо.
Достовірно зауважено у описі роботи, що фітати можуть пригнічувати роботу ферментів шляхом хелатування основних іонів. Введення термостабільної фітази під час розрідження може пом’якшити цю проблему шляхом ефективного розщеплення фітатів в умовах високої температури. Саме тому Suntaq International Limited пропонує оновлений продукт LiqueStar EX – термостабільну альфа-амілазу з термостабільною фітазою, і одночасно представляємо оновлений продукт Fermentase THX – глюкоамілаза з трегалазою. Трегалоза не є природним компонентом кукурудзяного крохмалю. Зазвичай він утворюється під час ферментації етанолу як реакція дріжджів на стрес. Коли дріжджові клітини стикаються зі стресовими умовами, такими як висока концентрація цукру, осмотичний тиск або токсичність етанолу, вони виробляють трегалозу як захисну молекулу. Трегалоза допомагає стабілізувати білки та мембрани, забезпечуючи дріжджам стійкість до стресу. Кукурудзяний крохмаль, основний субстрат у виробництві етанолу, гідролізується до глюкози, яка потім ферментується дріжджами. Утворення трегалози є частиною метаболічної адаптації дріжджів, а не з самого кукурудзяного крохмалю. А трегалаза – це фермент, який перетворює трегалозу (цукор, який не піддається зброджуванню в етанол) на глюкозу.
Ми не згідні з висновком співробітників компанії, яка проводила досліди, про те, що «використані ФП (α-амілаза + целлюлаза) виробника «Suntaq», Китай можна охарактеризувати як «базовий» набір для приготування замісу і процесу розрідження при виробництві біоетанолу», тому що Suntaq пропонує як базовий пакет, так і оновлений комплекс препаратів, при технологічно коректному використанні якого повністю переробляються усі компоненти зерна, крім лігніна.
