Aspecte teoretice și practice ale bioconversiei enzimatice a amidonului

1. Aspecte teoretice și practice ale bioconversiei enzimatice a amidonului Cercetător post-doctorand Dr. Ing. Monica MIRONESCU Tutore Prof. Dr. Biol. Letiția OPREAN

2. Obţinerea produşilor de bioconversie enzimatică a amidonului Surse de amidon: Cartof, porumb, grâu ... Reziduuri alimentare Amidon Gelatinizare Lichefiere Enzime de lichefiere Bioconversia enzimatică Amidon lichefiat / Maltodextrine Enzime de zaharificare Zaharificare Hidrolizate de amidon (siropuri de glucoză, maltoză) Enzime de inversie Siropuri de fructoză

3. Bioconversia enzimatică a amidonului 1. Substrat 2. Enzima/ complex enzime folosite 3. Modul de conducere a hidrolizei enzimatice

4. Substrat • Amidon din comerț • Porumb • Cartof • Amidon provenit din alte surse • Ape reziduale de la prelucrarea cartofilor pentru obținerea de produse tip chips, fries

5. Compoziția apelor reziduale

6. Amidon din ape reziduale

7. Enzime • Lichefiere • Thermamyl 120L • Optimalt BBA • Optimalt L1000 • Fungamyl 800L • Zaharificare • AMG 300L

8. Evoluţia produşilor de hidroliză la acţiunea -amilazelor • subsite cu nouă unităţi pt. amilaza bacteriană; • subsite cu nouă unităţi pentru -amilaza din malţ; • subsite cu cinci unităţi pentru amilaza porcină; • subsite cu şapte unităţi pentru amilaza din Aspergillus oryzae - locaţia zonei de cataliză a rupturii în grupul ce formează subsite-ul de fixare Subsite de legare a unităţilor de glucoză pt. patru -amilaze care acţionează endo. Subsite-urile sunt numerotate cu cifre romane, începând cu subsite-ul care va lega unitatea de glucoză reducătoare. Cifrele arabe indică energia în kcal/mol, creşterea valorilor negative indicândlegătura cea mai puternică

9. I II III IV Ipoteze pentru formare de G3 şi G6 prin mecanismul de acţiune dual product. I: lanţul este rupt şi lanţul din dreapta legăturii rupte se eliberează din site; II: Lanţul care rămâne în zona activă se repoziţionează pe locurile eliberate; III: Lanțuri care disociază şi se trece la IV; IV: procesul se repetă.

10. Conducerea hidrolizei enzimatice • Substrat: • Suspensie de amidon 25% • Amidon de cartof comercial • Amidon de porumb comercial • Ape reziduale de la prelucrarea cartofilor • Enzime: • Thermamyl 120L

11. Lichefiere • Conc. suspensiaamidon 30-40%. • Conc. enzimă 0.6-1.2 g/kgs.u. amidon; • pH=4-6; • Conc.ioni calciu 70 ppm; • Conductibilitatea suspensiei 400S/cm; • Temp. gelatinizare (in jet cooker) 104-110°C; • Practic 100°C • Durata gelatinizare =4-7 min.; • Temp. finală lichefiere 95°C; • Durata lichefiere 2 h;

12. Caracteristicile amidonului lichefiat

13. Zaharificare • Conc.amidon lichefiat 30-40%. • Conc. enzimă 0.3 g/kgs.u. amidon; • pH=4,2 – 5,8; • Temp. zaharificare55-65°C; • Durata zaharificare =20 h.

14. Caracteristicile hidrolizatului

15. Obiective • Analiza precisă a procesului de hidroliză, folosind diferite substraturi, enzime şi condiţii de bioconversie • Găsirea unor indici uşor de măsurat pentru determinarea compoziţiei hidrolizatelor de amidon, corelaţi cu calitatea produselor în care acestea se utilizează

16. Realizat • 3 articole trimise la conferinte • ICEF 11 Atena (2 articole) • Timisoara publicare in revista indexata B+ • 4 lucrări de licență (în curs de finalizare) De realizat • 1 participare la conferință • SRBC Arad publ. in revista indexata B+ • 1 articol in revista inxata BDI • citări

17. Multumesc!