Контроль крахмала на сахарных заводах

Промышленные испытания, проведённые учёными Министерства сельского хозяйства США (USDA), позволили разработать рекомендации по контролю и предотвращению накопления крахмала в переработанном сыром сахаре и продуктах из него. Исследование возглавила химик Джиллиан Эгглстон из Исследовательского подразделения по использованию сырья (Commodity Utilization Research Unit) Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) в Новом Орлеане, штат Луизиана. ARS — главное внутриведомственное научно-исследовательское агентство USDA.

Эгглстон изучала проблему поступления на заводы сахарного тростника с чрезмерным количеством полевых растительных остатков, называемых треш (trash). Экологические проблемы привели к отказу от сжигания тростника в открытом поле для удаления этих остатков. Это означает, что больше треша или зелёного тростника поступает на заводы. Другая проблема: переработка зелёного, несожжённого тростника приводит к избытку крахмала в сыром и рафинированном сахаре, патоке и пищевых продуктах.

Во время переработки на заводах США для расщепления длинных цепей нежелательного крахмала добавляют фермент амилазу. Эгглстон провела испытания на трёх заводах в Луизиане, используя амилазу, стабильную при промежуточных температурах (intermediate-temperature, IT) и в концентрированной форме.

Эгглстон использовала разбавленные растворы концентрированной амилазы для улучшения контакта между ферментом и крахмалом. Эти растворы, добавляемые в заводские резервуары, расщепляют крахмал на более мелкие и удобные для обработки молекулы.

Один из протестированных растворов содержал концентрированную IT-стабильную амилазу, разбавленную на заводе в три раза водой. При добавлении этого раствора в дозе 2 части на миллион (ppm) на тонну тростникового сока расщепление крахмала составило около 32%. При увеличении дозы до 5 ppm на тонну сока расщепление крахмала возросло до 42%.

Кроме того, добавление амилазы в предпоследний испаритель (вместо последнего, как это принято традиционно) улучшило расщепление крахмала ещё больше. Дополнительный плюс: использование разбавленных растворов концентрированной амилазы более экономически эффективно, чем применение неразбавленной неконцентрированной амилазы.