Способ подготовки крахмалсодержащего сырья для получения продуктов брожения Советский патент 1989 года по МПК C12C7/04 

(21)4333326/30-13

(22)25.11.87

(46) 23.07.89. Бкш. Р 27

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии

(72)В.Л.Кудряшов, Е.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 CD1A N 4150689, кл. 99-35. опублик. 1979.

(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ КРАХМАЛСОДЕР- ЖАПЩГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОДУКТОВ БРОйЖНИЯ

(57) Изобретение относится, к пищевой биотехнологии, а именно к способам подготовки крахмалсодержащего сырья для получения продуктов брожения. Цель - сокращение расхода сьфья, воды и ферментных препаратов. Способ заключается в том, что сырье подверга- j ют водно-тепловой обработке и ферментативному гидролизу биомассой, вьщелен- ной из осахаривающей культуры фильт- рйцией, 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.

i

(Л

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.

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

Целью изобретения является сокращение расхода сырья, воды и фермент- ных препаратов.

Способ осуществляют следующим образом.

Крахмалсодержащее сьфье смешивают с водой и пермеатом, полученным при ультрафильтрации. Замес ра жижа- ют ферментами бактериальной биомассы Bacillus subtilis, затем проводят тепловую обработку и охлаждают по .известной технологии. Предварительно

из осахаривающей культуры выделяют фильтрацией биомассу, разбавляют ее пермеатом и вводят в термообрабо- танную 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 бел- ковоуглеводного продукта брожения. Зерно в количестве 5,85 т с крахма- листостью 58% измельчают и смешив ают

. со

СП

оо

05 СП

3, 1495365

с водой и пермеатом, полученным при

г пр

ультрафипьтради1г, в количестве 14,02 и 2,3 м соответственно. Полученную смесь разжнжают ферментами бактериальной биомассы Вас, subtil is из расчета 0,5 ед АС/Г крахмала, затем осуществляют тепловую обработку в течение 1 ч при 95 С. Разваренную массу охлаждают до 56 С и проводят фермен- ю тативньш гидролиз.

Ферментативньй гидролиз осуществляют ферментами биомассы: об -амилазой бактериальной биомассы и глюкоамила- зой грибной биомассы (мицелия) из расчета 0,5 ед АС и 3 ед ГлС на 1 г крахмала.

Предварительно готовит биомассу культур. Для этого культуру Вас. subtil is, содержащую oi -амилазу, и культуру Asp. awamori 466, содержащую глюкоамилазу, фильтруют с lid- лучением биомассы влажностью 80% и фильтрата. Фильтрат культур концентВ табл.1 показана характеристика готового продукта, полученного по предлагаемому и известному способу.

Пример 2. Готовят крахмал- содержащее сьфье для 51роизводства спирта. Приготовление гидролизата ведут по примеру 1. Разваренную массу охлаждают до 56°С и осахарива- ют биомассой, разбавленной пермеатом, из расчета 6 ед глюкоамилазы и 1 ед с(,-амилазы на Г г крахмала в течение 1 ч. Получают гидролизат, охлаждают его до 20 С и направляют на брожение.

20

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 йпирта, тогда как при производстве белково-углеводно- рируют ультрафильтрацией на мембранах 25 Q кормового продукта достаточно 3- УАМ-150 при 25 С, получая концентрат 5 ед ГлС и 0,5-1,0 ед АС на 1 г крах- ферментов и пермеат. Удельная производительность мембран в среднем составляет 8 . Селективность мембран около 95%. Полученные концентра- 30 ным. Если биомассу разбавить пермеа- ты выводят из производства в качестве ом в меньшем соотношении, например готовых ферментных препаратов. 1 : 1, она будет недостаточно разПермеат - отход концентрирования бавлена и ее трудно транспортировать. при ультрафштьтрации в количестве ЕСЛИ биомассу разбавить пермеатом 2,3 мз возвращают на стадию приготов- 35 в большем соотношении (1:2), она

будет сильно разбавленной и количество ферментов будет недостаточным для

мала.

Разделение пермеата на потоки в соотношении 1:1,5 является оптималь40

ления замеса из крахмалсодержащего сырья, а 1,5 м используют для разбавления биомассы.

Биомассу Вас. subtil is в количестве 2-5% от исходного объема культуры разводят пермеатом в соотношении 1:1 и направляют в промежуточные емкости для осахаривающих материалов.

Биомассу Asp. awamori в количестве 20% от исходного объема культуры д (1 м ) разводят пермеатом в количестве 1,5 м и направляют в емкости для осахариваницих материалов.

Ферментативный гидролиз ведут при 56°С в течение 1 ч. Полученный гидролиз охлаждают до 37 С, смешивают с бардой в соотношении 1:3 и засевают культурой дрожжей Candida tropical is из расчета 10% к объему питательной среды. Вьфащивание дрожжей ведут 14ч. Готовый кормопродукт термолизуют при 90 С для инактивации микроорганизмов, ферментов и используют в качестве готового продукта.

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 теп- CQ ловую обработку, предварительное

концентрирование осахаривающих культур ультрафильтрацией, ферментативный гидролиз сырья и тепловую обработку гидролизата, отличающийся

55

тем, что, с целью сокращения расхода сырья, воды и ферментных препаратов, перед концентрирбй анием из осахаривающих .культур выделяют фильтрацией биомассу, разбавляют ее при

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

Пример 2. Готовят крахмал- содержащее сьфье для 51роизводства спирта. Приготовление гидролизата ведут по примеру 1. Разваренную массу охлаждают до 56°С и осахарива- ют биомассой, разбавленной пермеатом, из расчета 6 ед глюкоамилазы и 1 ед с(,-амилазы на Г г крахмала в течение 1 ч. Получают гидролизат, охлаждают его до 20 С и направляют на брожение.

Количество ферментов 6-7 ед ГлС и 1,0-1,5 ед АС является оптимальным при производстве йпирта, тогда как при производстве белково-углеводно- Q кормового продукта достаточно 3- 5 ед ГлС и 0,5-1,0 ед АС на 1 г крах- ным. Если биомассу разбавить пермеа- ом в меньшем соотношении, например 1 : 1, она будет недостаточно размала.

Разделение пермеата на потоки в соотношении 1:1,5 является оптималь

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 теп- ловую 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 концентрирбй анием из осахаривающих .культур выделяют фильтрацией биомассу, разбавляют ее при

рат подвергают ультрафильтрации с получением концентрированных ферментов и пермеата, при этом пермеат разделя Показатель

Содержание:

сухих веществ, мас.%

белка, % на абс. сухое

вещество

углеводов, % на абс. сухо

вещество

протеина, % на абс. сухое

вещество

Соотнощение протеин : углево Расход на 100 м белково- угл водного продукта:

зерна, т

воды,

Вас. subtilis, м

(АС 100 ед/мл)

Asp. awamori, м (ГлС

160 ед/мл)

биомасса Вас. subtilis,

мз (30 ед АС)

биомасса Asp. awamori,

больший из которых направляют на стадию приготовления затора, а меньший - на разбавление биомассы.

Таблица 1

Способ известный предлагаемый