Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ

Диссертационная работа:

Керимова Зуният Макашариповна. Интенсификация биосинтеза этанола из инулинсодержащего сырья : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.07.- Махачкала, 2005.- 132 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/904

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ., 8

1.1 .Топинамбур - нетрадиционное сырье для спиртового производства. 8 1.2.Сравнительная характеристика кислотного и ферментативного

способов гидролиза инулина 18

1.3. Инулиназа микробного происхождения, физико-химические
свойства и механизм действия 24

1.4. Перспектива получения этилового спирта из инулиносодержащего
сырья 28

1.5. Характеристика дрожжей, применяемых для сбраживания
топинамбура 31

ГЛАВА П. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 35

2.1. Объекты и методы исследования 35

  1. Определение массовой доли инулина 36

  2. Определение инулиназной активности 37

  3. Подготовка сырья 39

  4. Культивирование дрожжей 39

  5. Методы контроля спиртового производства 46

  1. Определение активной кислотности 46

  2. Определение концентрации сбраживаемых углеводов 46

  3. Определение концентрации фруктозы (резорциновым методом) 48

  4. Контроль осахаривания инулина 49

  5. Колориметрическое определение количества растворимых несброженных углеводов 50

  6. Газохроматографический метод определения этилового спирта и примесных соединений в бражке и в ректификованном спирте... 51

2.1.5.7. Органолептический метод оценки качества спирта

ректификованного 57

т 2.1.5.8. Микробиологический контроль 58

2.1.6. Результаты исследований процесса ферментативного

гидролиза 58

2.1.6.1. Исследование свойств и физико-химических 58

показателей ферментов 58

  1. Влияние продолжительности гидролиза на накопление РВ в среде 64

  2. Влияние дозировки ферментного препарата 65

на степень гидролиза инулина 65

^ 2.1.6.4. Влияние температуры на эффективность осахаривания

инулина 67

  1. Влияние начальной величины рН на гидролиз инулина 67

  2. Механизм действия инулиназ на инулин 68

2.2. Исследование способов подготовки топинамбура к сбраживанию.. 73

  1. Влияние вводно-тепловой обработке топинамбура на выход спирта , 73

  2. Определение оптимальной дозировки ферментного препарата FractozymeL 75

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА ЛЕТУЧИХ ПРИМЕСЕЙ
БРАЖКИ ИЗ ТОПИНАМБУРА 80

  1. Показатели качественного состава микропримесей бражки 80

  2. Сравнительный анализ качественного состава летучих примесей бражки из топинамбура и из зернового сусла 82

  3. Влияние рас дрожжей на содержание микропримесей в спирте-сырце 83

3.4. Метод планирования эксперимента 86

ф 3.5. Описание предлагаемой технологической схемы производства

этилового спирта из топинамбура 94

3.6. Расчет экономической эффективности производства спирта

этилово-ректификованного 106

ВЫВОДЫ ПО

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1101

ПРИЛОЖЕНИЯ 127

Введение к работе:

Актуальность работы. Разработка технологии получения пищевых продуктов из нетрадиционных видов сырья с использованием ферментных препаратов приобретает все более широкое применение. Высокая специфичность ферментов требует подбора таких биокаталитических систем, в которых с одной стороны обеспечиваются достаточно высокая скорость протекающих процессов гидролитического расщепления полисахаридов, а с другой - вовлечение в систему высокопродуктивной нетрадиционной культуры, обеспечивающей получение целевых продуктов высокого качества с достаточно высокой рентабельностью.

Для решения поставленной задачи - биосинтеза этанола из инулинсо-держащего сырья топинамбура использовались различные ферменты, которые имеют высокую гидролитическую активность и обеспечивают проведение процесса в рамках существующих промышленных технологий получения этанола из крахмалсодержащего сырья на основе серийного технологического оборудования.

Следует подчеркнуть, что процесс гидролиза полифруктанов в литературе освещен недостаточно, а имеющийся материал свидетельствует о низкой скорости гидролиза. Это, естественно, не позволяет осуществлять биосинтез этанола во временных рамках существующего регламента производства спирта ректификованного из крахмалистого сырья.

Поэтому исследования по выбору продуцента инулиназ, обоснование параметров гидролитического расщепления инулинсодержащего сырья, установлению факторов, влияющих на гидролиз полифруктанов, и организации производства спирта этилового ректификованного, соответствующего ГОСТу Р 51652-2000, является актуальной задачей.

Цель работы заключается в интенсификации гидролитического
расщепления полифруктанов топинамбура с последующим ускорением
процесса сбраживания сусла для производства этилового спирта ректифи
кованного. <:

Для достижения этой цели были решены следующие задачи:

осуществлен подбор ферментных препаратов, обладающих высокой инулиназной активностью;

определены физико-химические характеристики исследуемых ферментных препаратов;

изучено влияние степени гидролиза инулина на процесс брожения и на выход целевого продукта;

установлена зависимость состава зрелой бражки от способа подготовки сырья и определены технологические параметров сбраживания от состояния используемых рас дрожжей;

разработана высокоэффективная технология ускоренного получения этанола из топинамбура.

Объектами исследования являются процессы ускоренного гидролитического расщепления полифруктанов из сусла клубней топинамбура весеннего и осеннего сбора 2004-05 гг Республики Дагестан, а также и ферментные препараты различного механизма действия. Выбор данных биотехнологических систем обусловлен необходимостью решения весьма экологически целесообразной технологической задачи - получение спирта из нетрадиционного сырья.

Методы исследования. Массовую долю инулина и инулиназную активность ферментных препаратов определяли по Бертрану, а содержание фруктозы установливали фотоколориметрически резорциновым методом.В качестве стандарта при определении инулиназной активности ферментных препаратов использовали инулин фирмы «Merk». Количество клеток в процессе сбраживания определяли подсчетом в камере Горяева. Содержание токсичных примесей определяли газохроматографическим методом на колонке HP FAAP 50 m 0,32 mm.

Оптимизацию процессов гидролиза инулина из топинамбура проводили при помощи методов планирования эксперимента.

Научная новизна работы заключается в:

подборе биокаталитической системы инулин-фермент, позволяющей осуществить ускоренное гидролитическое расщепление полисахарида инулина на фруктозу;

выявлении оптимальных условий действия, впервые нами использованного ферментного препарата, для гидролиза полифруктанов;

изучении механизмов действия ферментных препаратов Fructozyme L и Aspergillus awamori 2250 гидролитического расщепления полифруктанов;

разработке технологии серийного получения спирта ректификованного из топинамбура;

проведении оптимизации процесса гидролиза сусла на основе методов математического планирования эксперимента.

Теоретическая и практическая ценность заключается в том, что развитые в работе подходы сравнительного изучения гидролиза инулинсодер-жащего сырья ферментами экзо- и эндодействия позволили установить специфичность их действия на инулинсодержащее сырье.

Разработана технологическая схема биосинтеза этанола из топинамбура, обеспечивающая гидролиз полифруктанов за 40 минут и заметное улучшение качества бражки и целевого продукта.

В результате проведенных исследований достигнуто сокращение времени сбраживания сусла топинамбура на 12 часов относительно регламентного.

Подобные работы
Зуева Наталья Владимировна
Биотехнология комплексной переработки зернового сырья на этанол
Крикунова Людмила Николаевна
Разработка ресурсосберегающих технологий этанола из крахмало- и инулинсодержащего сырья на основе новых для спиртовой отрасли способов его переработки
Стребкова Ольга Сергеевна
Разработка ресурсосберегающей технологии этанола из зерна пшеницы на основе ИК-обработки сырья
Биткуайки Клемент
Интенсификация процесса пивоварения с применением биокатализаторов и использованием растительного сырья Руанды
Пивоварова Надежда Анатольевна
Интенсификация процессов переработки углеводородного сырья воздействием постоянного магнитного поля
Туманян Игорь Борисович
Интенсификация процесса термолиза нефтяного остаточного сырья
Степанян Валентина Петровна
Интенсификация процесса экстракции биологически активных соединений из растительного сырья электрическими импульсными разрядами
Кочетков Леонард Михайлович
Системные подходы и решения проблем интенсификации выработки трудноизвлекаемых запасов углеводородного сырья
Кочетков Леонард Михайлович
Системные подходы и решения проблем интенсификации выработки трудноизвлекаемых запасов углеводородного сырья
Морозов Александр Анатольевич
Интенсификация технологии кучного выщелачивания бедного уранового сырья стрельцовского рудного поля

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net