Лфера

Новозаймс А/С (Дания)

Лфера - уникальная, термостабильная, альфа-амилаза для разжижения крахмала в условиях низкого рН уровня.

Преимущества
Лфера позволяет добиться наименьших затрат на конверсию для производителей заменителей сахара и линейки продуктов полученных, путем сбраживания, за счет ряда уникальных преимуществ:

  • Глюкозо-фруктозный сироп
    • Более 50%-ного сокращения затрат на химикаты для коррекции рН
    • Сокращение затрат на ионообмен
    • Сокращение затрат на энерго- и водопотребление, а также на обработку сточных вод
  • Кристаллическая глюкоза
    • Выше уровень кристаллизации – до 0,6%
    • Более 50%-ного сокращения затрат на химикаты для коррекции рН
    • Сокращение затрат на ионообмен
  • Продукты брожения
    • Выше выход спирта
    • Более 50% сокращения затрат на химикаты для коррекции рН

Описание продукта
Лфера разработана для работы в рН диапазоне 4.5-5.0. Лфера позволяет сократить количество химикатов, необходимых для коррекции рН в процессах разжижения и осахаривания. Фермент также позволяет гидролизовать крахмал с образованием большего количества глюкозы и меньшего количества DP3 сахаров в сравнении с традиционными альфа-амилазами. Все это приводит в результате к повышенному выходу, а также к сокращению затрат на химикаты, водо - и энерго- потребление и в целом к минимальным затратам на конверсию.

Применение
Уникальный профайл DE, полученный с применением Лфера в диапазоне рН 4.2-6.0 показан на рисунке 1. Лфера позволяет достигать необходимый уровень DE при низком уровне рН по сравнению с традиционными альфа-амилазами.

1.jpg
Рис.1. Сравнительное образование DE с применением Л-Фера и Ликвазим Supra 2.2Х в различных уровнях рН в условиях экспериментального разжижения. Действие (образование DE и разжижение) в стандартных условиях процесса проводится полностью при рН 6.0 (32% СВ, 105°С 5 минут, и при 95°С в течение 90 минут, 5 ppm кальция.

Образование DE с применением Лфера в условиях различных температур на jet-cooker показано на рисунке 2. Лишь незначительная снижение DE замечено при увеличении температуры с 105°С до 107.5°С или даже до 112°С.

2.jpg
Рис.2. Образование DE с применением Л-Фера® компании Новозаймс в условиях различных температур на jet-cooker. Первичное разжижение 5 минут, 35% СВ, рН .4.5, 15 ppm кальция, удельная проводимость 500 uS/см и вторичное разжижение при 95°С. Дозировка 0.17 кг/т СВ.

В таблице 1 приведена сравнительная характеристика Лфера и промышленного стандарта Ликвазим Supra 2.2Х.

Характеристика процесса Лфера Ликвазим Supra 2.2Х
рН диапазон (рекомендуемый) 4.5-5.0 5.2-5.6
Рекомендуемая дозировка (кг/т СВ) 0.16-0.21 0.2-0.24
Необходимое кол-во Ca (ppm) Минимум 5 Минимум 5
Преимущества Лфера Ликвазим Supra 2.2Х
Химикаты для коррекции рН в процессе разжижения (индекс) < индекс 50 индекс 100
Химикаты для коррекции рН в процессе осахаривания (индекс) < индекс 50 индекс 100
Экономия на ионообменной регенерации +++  
Образование высокого уровня DX +++ ++
Низкое образование DP3 +++ ++
Экономия на выпаривании, за счет высоких % СВ на осахаривании +++  
Легкость инактивации ++ +++

Таблица 1. Характеристика процесса и преимущества применения Лфера компании Новозаймс в сравнении со стандартной альфа-амилазой крахмального производства Ликвазим Supra 2.2Х компании Новозаймс. Лучший показатель обозначен +++.

Лфера обеспечивает образование такого же уровня DE при более низком рН, как и Ликвазим Supra 2.2Х
Образование DE в процессе разжижения зависит от дозировки ферментного препарата, условий проведения процесса и эффективности работы фермента. На рисунке 3 показано образование DE с применением Лфера при рН 4.5 и рН 5.0, в сравнении с Ликвазим Supra 2.2Х при рН 5.5 в той же дозировке на экспериментальной установке. Полученные данные дают некоторое представление о дозировке Лфера, но могут отличаться в зависимости от существующих на предприятии условий.

3.jpg
Рис.3. Процесс разжижения с применением Лфера компании Новозаймс в условиях рН 4.8 и 4.5 и Ликвазим Supra2.2Х компании Новозаймс при рН 5.5 на пилотном заводе. Дозировка фермента 0,2 кг/т СВ. Крахмальное молочно: 35% СВ, 15 ppm кальция, удельная проводимость 500 uS/см. Первичное разжижение при 105°С в течение 5 минут, вторичное разжижение при 95°С.

Больше глюкозы, меньше побочных продуктов
Лфера по сравнению с Ликвазим Supra произведена таким образом, чтобы гидролизовать крахмал с образованием большего количества глюкозы и меньшего количества DP3 сахаров, в сравнении с традиционными альфа-амилазами. В сравнении с Ликвазим Супра в одинаковой дозировке, применение Лфера позволяет получить на 0.2 % больше декстрозы и примерно на 0.15% меньше DP3. Лфера минимизирует образование DP3 (паноза), за счет специфичности действия.

Преимущества применения Лфера

Минимальные общие затраты на конверсию для получения ГФС
Для производителей фруктозных сиропов, проведение процесса разжижения при рН 4.8 вместо рН 5.5 ведет к экономии химикатов в процессе разжижения и осахаривания на 50%. Как результат использования меньшего количества химикатов, цикл работы ионообменных колонн после процесса осахаривания может быть продлен. Продленный цикл использования означает меньшее регенерирование в данный отрезок времени и значительную экономию на регенерирующих химикатах и воде, а также более длительное время использования смол. Лфера также обеспечивает более экономически выгодный процесс выпарки, так как большее количество глюкозы позволит проводить процесс осахаривания при более высоком уровне СВ. Как результат, Вы сможете сэкономить до 7% энерго- и водные ресурсы в процессе выпаривания перед изомеризацией.

4.jpg
Рис.4. Удельная проводимость входящего сиропа перед ионообменными колоннами ниже в результате снижения количества химикатов на рН коррекцию перед разжижением. Результаты производственных испытаний.

Экономически более эффективное производство кристаллической глюкозы
Для производителей кристаллической глюкозы, проведение процесса разжижения при рН 4.8 вместо рН 5.5 ведет к экономии химикатов в процессах разжижения и осахаривания на 50%. Как результат использования меньшего количества химикатов, цикл работы ионообменных колонн после процесса осахаривания может быть продлен. Продленный цикл использования означает меньшее регенерирование в данный отрезок времени и значительную экономию на регенерирующих химикатах и воде, а также более длительное время использования смол. Выход кристаллизованной глюкозы зависит от уровня глюкозы после процесса осахаривания. Лфера обеспечивает большее количество глюкозы и меньше количество DP3, что ведет к значительному увеличению выхода кристаллизованной глюкозы.

Экономически более эффективное производство продуктов брожения
Высокий уровень солей уменьшает продуктивность и бродильную активность дрожжевой массы за счет осмотического давления. Проведение процесса разжижения при рН 4.8 вместо рН 5.5 ведет к экономии химикатов в процессах разжижения и осахаривания на 50%, таким образом сокращается и стрессовый фактор. Выход продукта брожения зависит от уровня глюкозы после осахаривания. Лфера обеспечивает большее количество глюкозы и меньшее количество DP3, что ведет к прямому увеличению уровня получаемого продукта брожения.

Использование

Основные рекомендации
Лфера обладает уникальными возможностями эффективной работы при рН процесса разжижения 4.5-5.0. Типичные параметры для процесса разжижения с Лфера следующие:

  • Крахмальное молочно СВ 30-38%
  • Общий уровень кальция: минимум 5 ppm
  • Коррекция рН для процесса разжижения до 4.5-5.0
  • Лфера дозируется в крахмальное молочко, перед jet-cooker
  • Необходимый уровень DE 10-13
  • Первичное разжижение при 105-110°С (221-230°F) в течение 5-10 минут
  • Паросепарация атмосферная или вакуумная
  • Вторичное разжижение: 90-180 минут при 95-98°С (203-208°F).

Рекомендации по дозированию
Рекомендуемая дозировка Л-Фера 0,10-0,24 кг/т СВ крахмала, зависит от времени декстринизации, необходимого уровня DE и параметров процесса. Уровень рН, СВ, кальция, температуры и время выдержки являются ключевыми параметрами. Аппаратурное оформление процесса также влияет на дозировку ферментного препарата.

Спецификация продукта и его стабильность
Декларируемая активность Лфера 440 KNU(T)/g.

Лфера соответствует нормам FAO|WHO JECFA и FCC по чистоте

При необходимости Лфера может быть инактивирована понижением рН и выдержкой при температуре 95°С (203°F). В таблице 2 показан период полураспада фермента при рН 3.0, 3.5, 3.8 и 4.0. Предполагается, что фермент инактивируется после 10 периодов полураспада (10 х Т½).

Фермент рН Т½ (мин.) 10 х Т½ (мин.)
Лфера 3.0 0.73 7.3
3.5 1.5 15
3.8 > 100 > 1000
4.0 > 180 > 1800

Таблица 2. Данные по инактивации Лфера компании Новозаймс при 33%СВ крахмального молочка, 20 ppm кальция при 95°С (203F). Предполагается, что фермент инактивируется после 10 периодов полураспада (10 х Т½).

Альтернативно Лфера может быть инактивирована с помощью нагрева. В таблице 3 приведены данные по периоду полураспада фермента нагревом до 145°С (293F) при рН 4.5. Предполагается, что фермент инактивируется после 10 периодов полураспада (10 х Т½).

Фермент Температура °С Температура °F Т½ (сек.) 10 х Т½ (мин.)
Лфера 125 257 125 21
135 275 23 4
145 293 10

Таблица 3. Температурная инактивация Лфера компании Новозаймс при 25% СВ крахмального молочка, 26 ppm кальция при рН 4.5. Предполагается, что фермент инактивируется после 10 периодов полураспада (10 х Т½). Полная инактивация Лфера происходит при температуре 145°С (293F), рН 4.5 в течение 1½ минуты в приведенном крахмальном молочке.

Понижая рН, например, до 4.2 перед нагревом сократит необходимое время для инактивации. Точный период инактивации зависит от рН и температуры субстрата (СВ, кальция, удельной проводимости и тд.).

Безопасность, хранение и меры предосторожности
Рекомендации по безопасному применению, мерам предосторожности и хранению поставляются со всеми препаратами.