Optymalizacja parametrow hydrolizy enzymatycznej skrobi ziemniaczanej polaczonej z procesem ekstruzji

Celem pracy była optymalizacja parametrów hydrolizy enzymatycznej skrobi ziemniaczanej połączonej z procesem ekstruzji. Do hydrolizy użyto następujących preparatów enzymatycznych: α-amylazy bakteryjnej Termamyl S, Ban 480L oraz α-amylazy grzybowej Fungamyl 800L. Początkowo wykonano doświadczenia mające na celu dobranie parametrów pracy ekstrudera zapewniających dostateczne skleikowanie skrobi. Regulowano temperaturę w poszczególnych sekcjach ekstrudera oraz obroty elementów roboczych. Stwierdzono, że dopiero temperatura powyżej 100°C zapewniała dostateczne skleikowanie skrobi. Sprawdzono, czy w zastosowanych warunkach ekstruzji enzymy zachowują swoją hydrolityczną aktywność. Stwierdzono wzrost wielkości współczynnika DE wraz ze wzrostem dawki enzymu dodawanego do skrobi. Do dalszych ekstruzji wybrano enzymy o największej termoodporności czyli Termamyl S oraz Ban 480 L. Określono wpływ szybkości obrotów ślimaków, w zakresie 40–60 obr./min, oraz wilgotności początkowej skrobi, od 32 do 40%, na równoważnik glukozowy (DE) i ciśnienie osmotyczne badanych preparatów. Określono także skład chemiczny tych preparatów. Badania wykazały, że zastosowane warunki ekstruzji były wystarczające do częściowej hydrolizy skrobi ziemniaczanej i do uzyskania produktów o niskim stopniu scukrzenia.

The objective of this paper was to optimize the process of simultaneous gelatinisation and liquefaction of potato starch with α-amylases in a co-rotating twin-screw extruder. Bacterial α-amylases, such as Termamyl S and Ban 480L, and fungal α-amylase Fungamyl 800L, were used. The first step was to determine the process parameters owing to which the gelatinisation of starch was possible. The temperature of the barrel sections and the screw speed of the extruder varied, and they were controlled, while the moisture content of starch was constant, and equal to 35% (w/w). It was stated that only a temperature higher than 100°C could produce a satisfactory gelatinisation of starch. It was also verified whether or not enzymes maintained their hydrolytic activity under the extrusion conditions. It was stated an increase in the dextrose equivalent (DE) ensuing parallel to the increasing doses of enzymes added to starch. For continuing extrusions, two enzymes: Termamyl S and Ban 480 L were selected since they showed the highest thermal resistance. The impact of the extruder’s screw speed (40–60 rpm) and of the initial moisture content in starch (32–40%) on DE and on the osmotic pressure of products under investigations was investigated. Additionally, chemical composition of these preparations was determined. The research performed showed that the conditions applied to carry out extrusion processes were sufficient for a partial hydrolysis of potato starch to occur products and to obtain products with a low DEvalue.