Kukurūzų hidrolizatas padeda pagerinti amino rūgščių gamybą, nes jis tiekia azoto šaltinį, kuris jau yra dalinai redukuotas iki tokių statybinių blokų, kurių ląstelėms reikia, todėl ląstelės gali sutaupyti energijos amino rūgščių sintezei ir turėti daugiau metabolinės galios tikslinio produkto gamybai. Mūsų techninėse apžvalgose su amino rūgščių fermentacinėmis gamyklose kukurūzų hidrolizatas dažnai vertinamas kaip dalinis pakeitimas brangesniems, labiau apdorotiems azoto šaltiniams, o pirmasis klausimas visada būna ne apie tai, kaip hidrolizatas veikia bendrą mikroorganizmų augimą, o kaip jis veikia tikslinės amino rūgšties specifinę išeigą. Publikuoti tyrimai apie iš kukurūzų gautus hidrolizatus parodė, kad šie produktai gali palaikyti liziną gaminančią Corynebacterium glutamicum kultūrą ir kad ši bakterija gali naudoti kukurūzų krakmolą turinčius hidrolizatus kaip žaliavą. Vienas tyrimas, kuriame buvo naudotas netrukdytas kukurūzų stiebų hidrolizatas, pranešė, kad lizinų išeiga hidrolizato terpėje buvo didesnė nei sintetinėje terpėje – tai naudingas signalas, kad hidrolizatas suteikia daugiau nei tik anglies šaltinį. Tai nereiškia, kad kukurūzų hidrolizatas automatiškai padidins išeigą kiekviename procese. Tai reiškia, kad kukurūzų hidrolizatas gali pagerinti amino rūgščių gamybą, kai jo azoto sudėtis atitinka konkrečios kultūros poreikius ir kai visa likusi terpė yra subalansuota. Kukurūzų hidrolizato praktinė vertė amino rūgščių fermentacijoje slypi efektyvumo, kurį jis gali suteikti azoto metabolizmui, o ne visuotinėje pažado formulėje.
Kukurūzų hidrolizato amino rūgščių spektras maitina pirmtakų tiekimą, nes hidrolizatas suteikia amino rūgštis, kurias gamybos ūgliukai kitu atveju turėtų sintetinti iš pradžių. Liziną gaminančiam ūgliukui aspartato šeimos amino rūgščių ir bendro amino azoto kiekio prieinamumas gali įtakoti tai, kiek anglies nukreipiama į liziną, o ne į biomasinę medžiagą ar šalutinius produktus. Fermentacijos apžvalgoje, kurią mes paremėme, komanda lygino du kukurūzų hidrolizato tiekėjus su panašiu bendru azoto kiekiu, bet skirtingais amino rūgščių spektrais, ir tiekėjas su platesniu laisvų amino rūgščių profiliu davė stabilesnį lizino kiekį visose bandymų serijose. Tai nėra visuotinė išvada, ir jos negalima taikyti kiekvienam ūgliukui. Tai praktinė pastaba, kad kukurūzų hidrolizato amino rūgščių spektras yra svarbus, todėl pirkėjai turėtų jo reikalauti. Publikuotose studijose apie kukurūzų tyrės hidrolizatą pranešta, kad konkrečios hidrolizate esančios amino rūgštys – pvz., glutamo rūgštis, alaninas ir asparto rūgštis – susijusios su pagerinta produkto susidarymu grybelinėje sistemoje, kas patvirtina mintį, kad spektras yra veiksmingas parametras. Kukurūzų hidrolizatas yra labiausiai naudingas amino rūgščių gamybai, kai jo spektras yra dokumentuotas ir formuliuotojas jį naudoja kaip sąmoningą įvestį, o ne kaip bendrą azoto papildymą.
Hidrolizės laipsnis yra svarbus kukurūzų hidrolizato parametras, nes jis nulemia balansą tarp laisvųjų amino rūgščių ir peptidų, o šis balansas įtakoja azoto prieinamumą gamybos ūgliams. Kukurūzų hidrolizatas su didesniu hidrolizės laipsniu suteikia daugiau laisvųjų amino rūgščių, kurias ūgliai gali greitai įsisavinti, tuo tarpu mažesnis hidrolizės laipsnis suteikia daugiau peptidų, kurie įsisavinami lėčiau. Ne vienas iš šių variantų nėra visuotinai geriausias; tinkamas balansas priklauso nuo ūglių rūšies, fermentacijos etapo ir tikslinio produkto. Techninėse diskusijose su fermentacijos komandomis dažnai pastebime, kad vidutinis hidrolizės laipsnis puikiai tinka amino rūgščių gamybai, nes jis užtikrina tiek greitą azoto šaltinį ankstyvajam augimui, tiek lėtesnį šaltinį gamybos fazėje. Pramonės tyrimų sistemose, skirtose kukurūzų baltymų hidrolizatams, hidrolizės laipsnis dažnai įtraukiamas kaip pagrindinis parametras, kuris matuojamas, pavyzdžiui, pH-stat metodu. Dokumentuotas hidrolizės laipsnis leidžia pirkėjui palyginti skirtingus kukurūzų hidrolizatus funkcionaliu požiūriu, o ne tik pagal bendrą azoto kiekį. Kukurūzų hidrolizatas yra labiausiai naudingas amino rūgščių gamybai tuomet, kai nurodytas ir nuolatinis hidrolizės laipsnis, nes būtent šis parametras sieja sudėtinę medžiagą su fermentacinio proceso elgsena.
Inhibuojančiosios įtakos yra praktinė problema amino rūgščių fermentacijoje, o kukurūzų hidrolizatas gali padėti sumažinti jas, jei hidrolizatas tinkamai pagaminamas ir tvarkomas. Lignoceliuliniai hidrolizatai gali turėti inhibitorių, tokių kaip furfuralis, HMF ir acto rūgštis, o kai kurios gamybos ūglių rūšys netikėtai geba šiuos junginius skaidyti fermentacijos metu. Tyrimas su Corynebacterium glutamicum, naudojant netinkamai detoksikuotą kukurūzų stiebų hidrolizatą, parodė, kad ši ūglių rūšis furfuralį skaidė per trumpą laiką, o HMF ir acto rūgštį – per kelias valandas, kas rodo, kad stipri ūglių rūšis gali ne tik išlaikyti, bet net naudotis hidrolizatu, kuriam netaikytas papildomas detoksikacijos etapas. Tai yra konkrečios išvados apie konkrečią ūglių rūšį ir hidrolizatą, todėl jų negalima suprasti kaip bendro leidimo praleisti kokybės kontrolę. Jos taip pat rodo, kad kukurūzų hidrolizato kokybė turi būti vertinama atsižvelgiant į ūglių rūšies toleranciją, nes papildomas detoksikacijos etapas padidina sąnaudas ir gali būti nebūtinas, jei ūglių rūšis gali susitvarkyti su tokia srove. Kukurūzų hidrolizatas yra labiausiai naudingas amino rūgščių gamybai tuomet, kai pirkėjas vienodai gerai supranta tiek hidrolizatą, tiek ūglių rūšį, o išleidimo bandymai apima parametrus, kurie leidžia prognozuoti inhibicijos riziką.
Nuoseklumas užtikrina amino rūgščių išėjimo atkuriamumą, nes išėjimo padidėjimas, kurio negalima pakartoti, nėra išėjimo padidėjimas, į kurį gamykla gali pasikliauti. Per tiekėjų vertinimus mes tikriname bendrąjį azotą, amino azotą, hidrolizės laipsnį, drėgmę, pelenus ir partijos išleidimo į rinką įrašus, nes šie parametrai kartu apibūdina, ar kukurūzų hidrolizatas yra pakankamai stabilus, kad palaikytų atkuriamą fermentacinį procesą. Vienoje gamykloje, kurią mes remėme, buvo vykdomas tas pats amino rūgščių fermentacinis procesas, tačiau komanda negalėjo paaiškinti stebėtų išėjimo svyravimų; šakninė priežastis buvo kukurūzų hidrolizato tiekimas, kuris atitiko bendrojo azoto specifikaciją, bet kito amino azoto ir peptidų pasiskirstymo. Kai gamykla perėjo prie tiekėjo, kuris nustatė apibrėžtą šių parametrų diapazoną ir pateikė partijos lygio išleidimo į rinką duomenis, išėjimo kintamumas sumažėjo, o komanda galėjo sutelkti dėmesį į produktyvumo didinimą vietoj trikčių šalinimo. Kukurūzų hidrolizatas yra biologinės kilmės sudedamoji dalis, todėl tam tikri svyravimai yra normalūs, tačiau jie turi būti riboti ir dokumentuojami. Mūsų įmonėje kiekviena partija profesionaliai išbandoma prieš išleidimą į rinką, o išleidimo į rinką įrašas seka partijos numerį – tai praktiškas skaidrumo variantas. Kukurūzų hidrolizatas yra labiausiai vertingas amino rūgščių gamybai tuomet, kai kitos partijos elgiasi kaip ankstesnės.
EN
