Способ перколяционного гидролиза растительного сырья Советский патент 1990 года по МПК C13K1/02 

Изобретение относится к гидролизной промьппленности, а именно к способу перколяционноГо гидролиза растительного сырья.

Цель изо&ретения - повьппение добр о- качественности гидролизата за счет повышения выхода редуцирующих веществ (РВ) и ускорение процесса.

Введение добавки карбамида дает возможность значительно дольше сох- ранить, в процессе перколяционного гидролиза морфологическую целостность сырья и повысить фильтруемость загрузки, что позволяет не снижать скорости выдачи гидролизата по мере увеличения глубины гидролиза. При этом сокращается время пребывания моносахаридов в зоне высоких температур, уменьшается количество продуктов распада и возрастает выход РВ сварки.

Это происходит за счет Toroj что карбамид взаимодействует с компонентами растительного материала, в частности лигнином, образуя возможно мостичную связь между фрагментами, молекул лигнина, оказывая тем самым структурирующее действие, благодаря этому возрастает фильтруемость сырья (табл.1)..

При улучшении фильтруемости возрастает скорость выдачи гидролизата, сокращается время пребывания, моноса- харидов в зоне высоких температур, что обеспечивает рост выхода РВ и более высокую доброкачественность гидролизата.

Повьш1ение доброкачественности гидролизата происходит за счет образования гликозилмочевин, препятствующих появлению продуктов распада MOHO05

о

4 ОС СП

05

сахаридов - фурфурола и оксиметилфурфурола..

Таким образом, добавка карбамида выполняет две функции - химического реагента, вступающего ва взаимодействие с моносахаридами, благодаря чему снижается интенсивность распада и повышается доброкачественность, и структурирующего соединени. Структу- рирующее действие позволяет более длительное время сохранять морфологическую целостность сырья, что обеспечивает высокую фильтруемость загрузки, способствует сокращению длитель- ности процесса, а также росту доброкачественности.

Выбор верхнего уровня по количеству вводимой добавки (3,5%) определяется достижением максимально эффектив ного действия карбамида на выход РВ, доброкачественность и фильтруемость. Ввод добавки в количестве,более 3,5% не приводит к росту эффективности структурирующего действия, выхода РВ а также экономически не представляется целесообразным. Нижний уровень (1,0%) обосновывается тем, что наблюдается рост фильтруемости, снижение содержания продуктов распада Сахаров повышается выход РВ.

Пример 1 (по прототипу). Стержни початков кукурузы (СПК) смачивают 3 модулями 0,5%-ного раствора ,. содержащего 1,5% к а.с.с. бисульфита натрия и гидролизуют перко- ляционно при 160-190°С. Отбирают 14 модулей в течение 140 мин. Выход РВ составляет 70,2% от теоретически возможного. Доброкачественность гид- ролизата 15% при суммарном содержании фурфурола и оксиметилфурфурола 4,35%.

Пример 2. СПК смачивают 3 модулями 0,5%-ного раствора серной кислоты, содержащего 3,5% карбамида от массы а.с.с., и гидролизуют перко ляционно при 160-1ЭО С. Отбирают 14 модулей гидролизата в течение 95 мин. Выход РВ составляет 79,1%. Доброкачественность гидролизата 4% при суммарном содержании фурфурола и оксиметилфурфурола 1,03%.

Результаты по проведению гидролиз растительного сырья по предлагаемому способу приведены в табл. 1.

Фильтруемость определяется следующим образом: после каждого периода

0

5

перколяции измеряется время истечения 1 л 0,5%-ного раствора ,. через |:лой сырья. Времена суммируются. Приведенные в табл. 1 данные рассчитаны относительно суммарной фильтруемости загрузки по прототипу, принятой за 100%.

На гидролизатах, полученных по прототипу и предлагаемому способу, проводят микробиальный синтез белка. Процесс осуществляют на стендовых установках.

Характеристика гидролизата приведена в табл. 2.

Среду для выращивания дрожжей готовят путем нейтрализации гидролизата аммиаком и дополнительного внесения минеральных солей и микроэлементов в количествах, обеспечивающих оптимальный рост дрожжей. Условия ферментации: температура 37°С, рН среды 4,2-4,5.

При росте дрожжевых культур на гидролизате, полученном по прототипу, концентрация биомассы составляет 7,0 г АСД/л, а по предлагаемому способу 9,1г АСД/л. Таким образом, гидролиз ат, полученный по предлагаемому способу с применением в качестве добавки карбамида, является благоприятным субстратом и может использоваться для производства кормовых дрожжей, так как содержит в 3,7 раз меньше вредных для микробиального синтеза веществ.

I

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить выход РВ в 1,1 раза, сократить длительность перколяции на 20-45 мин, увеличить доброкачественность гидролизата в среднем в 3 раза.

Формула изобретения

Способ перколяционного гидролиза растительного сырья, включающий гидролиз сырья разбавленным раствором серной кислоты при повьшенной температуре в присутствии добавки, о т- личающийся тем, что, с целью повьш1ения доброкачественности гидролизата за счет повышения выхода РВ и ускорения процесса, в качестве добавки используют карбамид в количестве 1,0-3,5% от массы абсолютно сухого сырья.

Таблица 1

Изобретение относится к гидролизной промышленности, а именно к способу перколяционного гидролиза растительного сырья. Цель изобретения - повышение доброкачественности гидролизата и ускорение гидролиза растительного сырья. Способ перколяционного гидролиза растительного сырья заключается в том, что гидролиз ведут разбавленным раствором серной кислоты (0,5%) при повышенной температуре (160-190°С) в присутствии добавки - карбамида в количестве 1,0-3,5% от массы а.с.с. 2 табл.