Влияние технологических параметров на процесс осахаривания при производстве этанола из ячменя


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-1-211-214

Полный текст:


Аннотация

В технологии этанола процесс осахаривания является одним из основных. В его основе лежит гидролиз крахмала разваренной массы под действием ферментов. Осахаривание крахмалистого сырья необходимо, т.к. основные производственные расы спиртовых дрожжей не синтезируют амилолитических ферментов и не способны использовать в своем метаболизме непосредственно крахмал, а усваивают только моно- и дисахариды. Основной целью осахаривания является получение сусла с высоким содержанием сбраживаемых углеводов. Главной целью осахаривания является получение сусла с высоким содержанием сбраживаемых углеводов. От протекания процесса осахаривания зависит качество получаемого спирта, полнота выбраживания крахмала сырья и выход продукта. На осахаривание разваренной массы влияют температура, рН, дозировка глюкоамилазы и продолжительность процесса. От этих факторов зависят техникоэкономические показатели производства. Осахаривание разваренной ячменной массы проводили ферментным препаратом глюкоамилазы Биозим 800 Л из расчета 6,0 ед ГлС на г крахмала. Контролем являлась разваренная масса, полученная с применением одного ферментного препарата Альфаферм 3500 Л с дозировкой 1,0 ед АС на г крахмала. Осахаривание протекало при температуре 50–65 0С и рН 4,0–5,5 в течение 120 мин. рН разваренной массы регулировали путем внесения в нее серной кислоты. В процессе осахаривания изучали динамику накопления глюкозы в ячменном сусле в зависимости от температуры, рН и дозировки глюкоамилазы. Пробы для определения глюкозы отбирали каждые 30 минут. При температуре 65 0С в первые 30 минут накопление глюкозы идет быстро, затем резко замедляется, что возможно связано с инактивацией глюкоамилазы вследствие изменения структуры молекулы фермента. Максимальное количество глюкозы накапливается при температуре 60 0С и составляет 11,1 г/см3, что соответствует оптимуму действия применяемого ферментного препарата глюкоамилазы. Концентрация водородных ионов (рН) оказывает многостороннее действие на процесс осахаривания. С одной стороны Н+ изменяют ионизацию активного центра и конформационное состояние глюкоамилазы, с другой стороны влияют на стабильность третичной структуры глюкоамилазы. Максимальное накопление глюкозы наблюдается при рН 4,5 и составляет 11,9 г/см3. С увеличением дозировки глюкоамилазы возрастает образование эффективных фермент-субстратных комплексов, а, следовательно, и скорость гидролиза крахмала. При использовании мультиэнзимноой композиции происходит увеличение количества глюкозы на 34,7 %, по сравнению с контролем. Степень гидролиза крахмала увеличивается, так как он становится более доступным для действия осахаривающих ферментов за счет гидролиза белковых веществ и оболочек зерна ячменя, содержащих гемицеллюлозы. Применение мультиэнзимной композиции позволяет сократить расход глюкоамилазы до 4,0 ед ГлС на г крахмала, вместо 6,0 ед ГлС на г крахмала в контроле


Об авторах

Г. В. Агафонов
Воронеж. гос. ун-т инж. технол.
Россия
Профессор, кафедра технологии бродильных и сахарарных производств. тел. (473) 255–55–57


А. Н. Яковлев
Воронеж. гос. ун-т инж. технол.
Россия
доцент, кафедра технологии бродильных и сахарарных производств. тел. (473) 255–55–57


Т. С. Ковалева
Воронеж. гос. ун-т инж. технол.
Россия
аспирант, кафедра технологии бродильных и сахарарных производств. тел. (473) 255–55–57


С. Ф. Яковлева
Воронеж. гос. ун-т инж. технол.
Россия
доцент, кафедра биохимии и биотехнологии. тел. (473) 255–55–57


Список литературы

1. Северин С.Е, Алейникова Т.Л., Осипов Е.В., Силаева С.А. Биологическая химия. М.: МИА, 2015. 496 с.

2. Яковлев А.Н., Яковлева С.Ф. Совершенствование технологии переработки ячменя в этанол // Материалы L отчетной научной конференции преподавателей и научных сотрудников за 2011 год: В 3 ч. Ч.1. Воронеж: ВГУИТ, 2012. C. 133.

3. Яковлев А.Н., Корнеева О.С., Яковлева С.Ф. Получение этилового спирта из ржи с использованием мультиэнзимной композиции // Биотехнология. 2011. № 6. С. 63–69.

4. Makoto Y., Yuan L. et al. // Biosci. Biotechnol. Biochem. 2011. №72. P. 805–810.

5. Vidmar S., Turk V., Kregar I. // Appl. Mikrobiol. and Biotechnol. 2012. V. 20. P. 326–330.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Агафонов Г.В., Яковлев А.Н., Ковалева Т.С., Яковлева С.Ф. Влияние технологических параметров на процесс осахаривания при производстве этанола из ячменя. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2016;(1):211-214. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-1-211-214

For citation: Agafonov G.V., Yakovlev A.N., Kovaleva T.S., Yakovleva S.F. Effect of technological parameters the process of ethanol production in the saccharification of barley. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2016;(1):211-214. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-1-211-214

Просмотров: 225

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)