Детальная информация

Объект исследования: клубни Helianthus tuberosus L. (топинамбур), выращенные в условиях европейского севера (Республика Коми). Цель работы: установить особенности углеводного состава клубней топинамбура, выращенного на севере России, и разработать биотехнологию одновременного получения фруктозы и этанола. Методы исследования: ВЭЖХ-анализ углеводов, кислотный гидролиз сока клубней (0,1 М HCl, 90°C, 45 мин), селективное сбраживание глюкозы дрожжами Saccharomyces cerevisiae (штамм WS-05). Результаты. Установлено, что в клубнях топинамбура сорта «Белый», выращенных в среднетаёжной зоне Республики Коми, отсутствуют высокомолекулярный инулин и высшие олигофруктозаны. В углеводной фракции доминируют сахароза и низкомолекулярные олигофруктозаны; свободные глюкоза и фруктоза содержатся в незначительном количестве. Полученные данные подтверждают гипотезу об индукции гидролитических ферментов во время заморозков, наступающих на севере задолго до окончания вегетации. Результаты позволяют рассматривать «северные» клубни как новый источник низкомолекулярных фруктозанов, легко гидролизуемых до глюкозо-фруктозных сиропов. Впервые разработана биотехнология одновременного получения фруктозы и этанола с использованием штамма WS-05, обладающего избирательностью усвоения глюкозы из смеси с фруктозой. Предложенная схема переработки может быть внедрена в северных регионах России.

Object of the study: tubers of Helianthus tuberosus L. (Jerusalem artichoke) grown in the conditions of the European North (Komi Republic). Objective: to determine the peculiarities of the carbohydrate composition of Jerusalem artichoke tubers grown in northern Russia and to develop a biotechnology for the simultaneous production of fructose and ethanol. Methods: HPLC analysis of carbohydrates, acid hydrolysis of tuber juice (0.1 M HCl, 90°C, 45 min), selective glucose fermentation using Saccharomyces cerevisiae yeast (strain WS-05). Results. It was found that the tubers of Jerusalem artichoke cultivar “Belyy” grown in the middle taiga zone of the Komi Republic contain no high molecular weight inulin or higher oligofructosans. The carbohydrate fraction is dominated by sucrose and low molecular weight oligofructosans; free glucose and fructose are present only in trace amounts. These data confirm the hypothesis of the induction of hydrolytic enzymes during frosts, which occur in the North long before the end of the vegetation period. The results allow considering “northern” tubers as a new source of low molecular weight fructosans, readily hydrolysable to glucose fructose syrups. For the first time, a biotechnology for the simultaneous production of fructose and ethanol has been developed using strain WS 05, which exhibits selective glucose uptake from glucose fructose mixtures. The proposed processing scheme can be implemented in the northern regions of Russia.