Способ подготовки крахмалсодержащего сырья для получения продуктов брожения

 

Изобретение относится к пищевой биотехнологии, а именно к способам подготовки крахмалсодержащего сырья для получения продуктов брожения. Цель - сокращение расхода сырья, воды и ферментных препаратов. Способ заключается в том, что сырье подвергают водно-тепловой обработке и ферментативному гидролизу биомассой, выделенной из осахаривающей культуры фильтрацией, которую предварительно разбавляют. Фильтрат подвергают ультрафильтрации с получением пермеата и концентрата. Последний выводят из производства в качестве готового продукта, а пермеат разделяют на два потока в отношении 1:1,5, больший используют соответственно для водно-тепловой обработки сырья, меньший - на разбавление биомассы. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ 4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН др 1 С 12 С 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

N) ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4333326/30-13 (22) 25.11.87 (46) 23.07.89. Бюл. К 27 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии (72) В.Л.Кудряшов, F..С.Павлова, Н.Я.Васильева, Б.А.Устинников

М.Г.Каукин, Т.В.Туровцева и М.А.Окованцева

,(53) 663.53 (088.8) (56) Регламент производства спирта из крахмалистого сырья. Ч. I, — М., 1979„ с. 45.

Патент США Р 4150б89, кл. 99-35, опчблик. 1979. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КРАХМАЛСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОДУКТОВ

БРОЖЕНИЯ

Изобретение относится к пищевой биотехнологии, а именно к способам подготовки крахмалсодержащего сырья для получения продуктов брожения.

Целью изобретения является сокращение расхода сырья, воды и ферментных препаратов.

Способ осуществляют следующим образом.

Крахмалсодержащее сырье смешивают с водой и пермеатом, полученным при ультрафильтрации. Замес разжижают ферментами бактериальной биомассы

Bacillus subtilis, затем проводят тепловую обработку и охлаждают по ,известной технологии. Предварительно

„„SU„, 1495365 А 1 (57) Изобретение относится. к пищевой биотехнологии, а именно к способам подготовки крахмалсодержащего сырья для получения продуктов брожения.

Цель — сокращение расхода сырья, воды и ферментных препаратов ° Способ saключается в том, что сырье подверга, ют водно-тепловой обработке и ферментативному гидролизу биомассой, выделенной из осахаривающей культуры фильтрацией, которую предварительно разбавляют. Фильтрат подвергают ультрафильтрации с получением пермеата и концентрата. Последний выводят из производства в качестве готового продукта, а пермеат разделяют на два потока в отношении 1:1,5, больший испбльзуют соответственно для воднотепловой обработки сырья, меньший— на разбавление биомассы. 2 табл. из осахаривающей культуры выделяют фильтрацией биомассу, разбавляют ее пермеатом и вводят в термообработанную массу и проводят ферментативный гидролиз. Фильтрат подвергают ультрафильтрации с получением концентрированных ферментов и пермеата.

Пермеат разделяют на два потока в соотношении 1:1,5, больший из которых направляют на стадию замеса, а меньший — на разбавление биомассы.

Пример 1. Готовят крахмал.содержащее сырье для получения белковоуглеводного продукта брожения.

Зерно в количестве 5,85 т с крахмалистостью 587 измельчают и смешивают

B табл. 1 показана характеристика готового продукта, полученного по предлагаемому и известному способу.

Пример 2. Готовят крахмалсодержащее сырье для производства спирта. Приготовление гидролизата ведут по примеру 1. Разваренную массу охлажцают до 56 С и осахаривают биомассой, разбавленной пермеатом, из расчета б ед глюкоамилазы и 1 ед о -амилазы на 1 г крахмала в течение

1 ч, Получают гидролиэат, охлаждают

О

его до 20 С и направляют на брожение.

В табл.2 приведены показатели расхода сырья и осахаривающих материалов предлагаемого и известного способов.

Количество ферментов 6-7 ед ГлС и 1,0-1,5 ед АС является оптимальным при производстве спирта, тогда как при производстве белково-углеводного кормового продукта достаточно 35 ед ГлС и 0,5-1,0 ед AC на 1 г крахмала.

Разделение пермеата на потоки в соотношении 1:1,5 является оптимальным. Если биомассу разбавить пермеатом в меньшем соотношении, например

1: 1, она будет недостаточно разбавлена и ее трудно транспортировать.

Если биомассу разбавить пермеатом в большем соотношении (1:2), она будет сильно разбавленной и количестВо ферментов будет недостаточным для ферментативного гидролиза.

Предлагаемый способ позволяет сократить расход зерна, воды и ферментного препарата, а также создать безотходную технологию.

Формула изобретения

Способ подготовки крахмалсодержащего сырья для получения продуктов брожения, предусматривающий приготовление замеса, разжижение его и тепловую обработку, предварительное концентрирование осахаривающих культур ультрафильтрацией, ферментативный гидролиз сырья и тепловую обработку гидролизата, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода сырья, воды и ферментных препаратов, перед концентрированием из осахаривающих .культур выделяют фильтрацией биомассу, разбавляют ее при

3 1495365 с водой и пермеатом, полученным при ультрафильтрации, в количестве 14,02 и 2,3 м соответственно. Полученную смесь разжижают ферментами бактериальной биомассы Вас. subtilis иэ расчета 0,5 ед AC/r крахмала, затем осуществляют тепловую обработку в теd чение 1 ч при 95 С. Разваренную массу

D охлаждают до 56 С и .проводят ферментативный гидролиз.

Ферментативный гидролиз осуществляют ферментами биомассы: оС -амилазой бактериальной биомассы и глюкоамилазой грибной биомассы (мицелия) из расчета 0,5 ед АС и 3 ед ГлС на 1 г крахмала.

Предварительно готовят биомассу культур. Для этого культуру Вас.

subtilis, содержащую о4 -амилазу, и 20 культуру Asp. awamori — 466, содержащую глюкоамилазу, фильтруют с hoлучением биомассы влажностью 80Х и фильтрата. Фильтрат культур концентрируют ультрафильтрацией на мембранах 25

УАМ-150 при 25 С, получая концентрат ферментов и пермеат. Удельная производительность мембран в среднем составляет 8 л/м ч. Селективность мембран около 95 . Полученные концентра- 30 ты выводят иэ производства в качестве готовых ферментных препаратов.

Пермеат — отход концентрирования при ультрафильтрации в количестве

2,3 м возвращают на стадию приготов- 35 ления замеса из крахмалсодержащего сырья, а 1,5 м используют для разбавления биомассы.

Биомассу Вас. subtilis в количестве 25 от исходного объема культуры 40 разводят пермеатом в соотношении 1:1 и направляют в промежуточные емкости для осахаривающих материалов.

Биомассу Азр. awamori в количестве

20Х от исходного объема культуры 45 (1 м ) разводят пермеатом в количестве 1,5 м и направляют в емкости для осахаривающих материалов.

Ферментативный гидролиз ведут при

56 С в течение 1 ч. Полученный гидролиз охлаждают до 37 С, смешивают с

О" 50 бардой в соотношении 1:3 и засевают культурой дрожжей Candida tropicalis из расчета 10Х к объему питательной среды. Выращивание дрожжей ведут 14 ч.

Готовый кормопродукт термолизуют при 90 C для инактивации микроорганизмов, ферментов и используют в качестве готового продукта.

1495365

Таблица1

Способ

Показатель известный предлагаемый

10,89

15,24

10,3

15, 14

66,5

65,3

21,7

1:3

20, 73

1:3

5,85

14,02

6 5

18,5

0,057

0,113

О, 169

1,0

3,8

Таблица 2

Показатели расхода материалов на 1000 дал спирта известный предлагаемый

15,24

37,87

0,41

3,8

1,0

15, 24

42,67

0,229

0,57

Крахмал, т

Вода, м (1:2,8)

Вас. subtilis, м

Asp. awamori, м

Пермеат, м

Asp. awamori

Биомасса

3 5

1,0

Перме ат (Биомасса

Вас. subtil is (30 ед/мл) 27

Зерно

Составитель Л.Пашинина

Техред М.Дидык Корректор М.Шароши

Редактор Н.Рогулич

Заказ 4216/25 Тираж 500 Подписное

BHHHIIH Государственного .комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ф

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. агарина, 101 ферментативном гипролизе, а фильтрат подвергают ультрафильтрации с получением концентрированных ферментов и пермеата, при этом пермеат разделяСодержание: сухих веществ, мас. белка, на абс. сухое вещество углеводов, на абс. сухое вещество протеина, . на абс. сухое вещество

Соотношение протеин : углеводы

Расход на 100 м белково-углеводного продукта: зерна, т воды, м

Вас. subtil is, м (АС = 100 ед/мл)

Asp. awamori, м (ГлС =

160 ед/мл) биомасса Вас. subtilis м (30 ед АС) биомасса Asp. awamori, м (10 ед. ГлС) пермеат, м ют на два потока в соотношении 1:1 5 больший из которых направляют на стадию приготовления затора, а меньший— на разбавление биомассы.