WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |

Влияние способовасептирования на микробиологическуючистоту сусла и физиологическое состояниеспиртовых дрожжей

Исключив из технологиистадию высокотемпературной обработкисырья, то есть классическое развариваниезамеса, возникает угроза инфицированиясусла посторонними микроорганизмами.Поэтому возникает необходимостьприменения альтернативных вариантов,повышающих микробиологическую чистотусусла.

В настоящей работеисследованы следующие способы:высокотемпературный нагрев (Контроль), сприменением асептического препаратаформалина или антибиотика низина. Данныхпо применению последних в технологияхэтанола из топинамбура в литературе необнаружено.

Асептирование суслаосуществляли 4,0%-ным раствором формалина израсчета 0,5%, 0,75% и 1,5% к объему сусла (образцысоответственно О1(ф), О2(ф),О3(ф)) и привнесении в среду 100 ед., 1000 ед. и 10000 ед.низина на 100 см3сусла (образцы соответственно О1(н), О2(н), О3(н)) (табл. 22).

Табл. 22. Содержаниемикроорганизмов в процессе сбраживаниясусла из топинамбура с использованиемдрожжей S. cerevisiaе расы XII

№ опыта

Количество микроорганизмов

24 часа брожения

72 часа брожения

Бактерии, тыс. КОЕ/см3

Бактерии, тыс. КОЕ/см3

Спорообр.

Кислотообр.

Спорообр.

Кислотообр.

Контроль

О1(ф)

73

28

190

48

О2(ф)

17

1

15

3

О3(ф)

4

1

4

1

О1(н)

75

29

88

31

О2(н)

10

3

12

3

О3(н)

3

1

Установлено, чтоприменение формалина при обработке суслаиз топинамбура дает хороший эффект принорме задачи 0,75-1,5% к объему сусла, а низина,взятом в количестве 1000…10000 ед./100 см3 сусла.

Природа асептика влияети на физиологическое состояние дрожжей,которое в работе оценивали по бродильнойактивности, количеству почкующихся,мертвых клеток и клеток с гликогеном.Показано, что формалин, относящийся кплазматическим ядам, может бытьиспользован до концентрации 0,75% 4,0%-ногоформалина к объему сусла; при 1,5% – угнетается развитиеспиртовых дрожжей.

Норма задачи низина, достаточная для поддержанияасептической чистоты среды, не оказывает отрицательного влияния на спиртовыедрожжи.

Исследование процессасбраживания сусла из топинамбура

Цельданного этапа –определитьрасы спиртовых дрожжей,применение которыхмаксимальноудовлетвориттребованиям отрасли припереработкетопинамбура, а такжеподобрать способы получения засевныхдрожжей спозиции привыкания дрожжевых клеток ксбраживанию инулинсодержащегосырья.

В работе применяли чистыекультуры спиртовых дрожжей:XII, J-563 и термотолерантная, из которых засевные дрожжи получали методомпоследовательных пересевов на разные среды: солодовоесусло, смесьсолодового сусла и сока топинамбура (1:1), смесь солодовогосусла и гидролизата сока топинамбура (1:1), соктопинамбура.

Установлено, что длясбраживания сусла из топинамбура лучшеиспользовать XII расу, либотермотолерантную. Оптимальным способомпроизводства дрожжей является на стадииразбраживания – среда, состоящая из смесисолодового сусла и гидролизата сокатопинамбура; на стадии накопления биомассы– та же средадля XII расы, либо сок из топинамбура – длятермотолерантной расы.

Выращивание засевныхдрожжей по указанным режимам способствуетбольшему накоплению дрожжевых клеток (дляXII расы до 140 млн/см3 против 105 млн/см3 в контроле),возрастает процентное содержание клеток сгликогеном.

Результатысравнительного анализа образцов бражки(табл. 23) показали, что максимальноеколичество спирта накапливается присбраживании сусла (образцы О(ф), О(ф)-асептирование формалином 0,75%; О(н), О(н)-асептирование низином 1000 ед/100 см3), не прошедшего настадии подготовки гидротермическойобработки, то есть с сохраненнойактивностью собственных ферментовсырья.

Также отмечено, чтоиспользование низина для поддержанияасептики процесса, вместо примененияотносительно «жесткого» препарата – формалина,предпочтительнее, если сбраживаниепроводят при t=28-30 °С. При прочих равныхусловиях концентрация спирта в бражкевозрастает на 0,56% об. Однако применениенизина для сбраживания сусла приповышенных температурах не эффективно.

Табл. 23. Сравнительнаяхарактеристика состава образцовбражки

Показатели бражки

Образцы бражки по вариантам

РасаXII

Термотолерантная раса

К1

К2

О(ф)

О(н)

К1

К2

О(ф)

О(н)

Крепостьдистиллята, % об.

7,25

5,90

7,03

7,59

6,95

5,41

7,26

6,90

Массоваяконцентрация растворимых углеводов, г/100см3

0,37

0,85

0,24

0,10

0,40

0,72

0,09

0,15

Выходспирта из 1 т условного крахмала, дал

64,7

60,3

64,6

65,1

64,3

61,0

64,8

64,4

К1-сусло из картофеляпо схеме с развариванием;

К2-сусло изтопинамбура по схеме с развариванием иосахариваниемКсилоглюканофоетидином

Впервые установлено, чтокачественный состав примесейбражки опытных образцов и контрольного,полученного при переработке картофеля,идентичен (табл. 24).

Вместес тем,выявлено значительное влияние технологическихфакторов напроцесс ихобразования.Высокотемпературная обработкатопинамбура негативно отражаетсяна качественныхпоказателях бражки: идет образованиесоединений угнетающе действующих на дрожжи, происходит распадпектиновых веществ, как за счеттемпературногофактора, таки вследствиеферментативногогидролиза. ПрепаратКсилоглюканофоетидинП10хобладает экзополигалактуроназной активностью.

Табл. 24.Сравнительный анализ образцовбражки посодержания основных примесей

Основные примеси,

мг/дм3 безводногоспирта

Образцы бражки по вариантам

К1

К2

О(ф)

О(н)

Ацетальдегид

82,5

102,7

76,5

10,9

Метилацетат

10,7

273,5

190,4

142,6

Этилацетат

351,6

94,8

52,1

Метанол, %об.

0,10

0,38

0,15

0,11

1-пропанол

522,0

208,3

219,0

196,5

Изобутанол

1016,9

1427,2

1100,5

1250,4

1-бутанол

53,7

220,9

133,4

181,2

Изоамилол

2300,6

3160,3

2481,5

2095,7

Суммарноеколичество примесей

4338,0

5487,7

4253,4

3877,3

Кроме того, установлено,что образование примесей в бражке зависитот способа асептирования сусла. Так, кпримеру, в процессе сбраживания сусла изтопинамбура, обработанного низином, приt=28-30 °C накапливается в среднем на 10-15%меньше примесей, чем при использованииформалина. Также состав примесей бражкизависит и от специфических особенностейиспользуемых рас дрожжей.

Таким образом,оптимальными способами производстваэтилового спирта из топинамбура являютсяте, которые включают:

- на стадии подготовкисырья к сбраживанию: гидролиз инулинатопинамбура под действием собственныхинулиназ, активированных внесением в средуионов Са+2;

- на стадии сбраживания:подготовку засевных дрожжей путемпоследовательного размножения на средах садаптацией их к ее составу; выборуоптимального асептирующего средства взависимости от расы дрожжей и температурысбраживания.

Перспективностьполучения этилового спирта изинулинсодержащего сырья – топинамбураподтверждена патентами РФ № 1369034 и №2144084.

2.2.7. Разработкакомплексной технологии переработкитопинамбура на этиловый спирт ипектинопродукты

Самыми перспективными спозиции максимального использованиясырья, являются многопродуктовые схемы егопереработки. В полной мере это относится ик топинамбуру. Для комплексногоиспользования клубней в спиртовой отраслинеобходимо выделить из сырья жидкую фазу(осветленное сусло), направив ее насбраживание, а твердую фазу (жмых) – для выработкипектинопродуктов.

В работе рассмотренытри варианта получения осветленногосусла:

1 – выделение из измельченноготопинамбура сока путем прессования.

2 – выделение изизмельченного топинамбура сока путемпрессования и дополнительный переводфруктозанов в сусло путем обработки мезги (2-х ступенчатая схема).

3 – осахаривание смеси изизмельченного топинамбура с водой споследующим прессованием пульпы ивыделением жидкой фазы (1-но ступенчатаясхема).

В качестве критериевоценки эффективности процесса разделениябыли выбраны:

1 – максимальный выход жидкой фазы изединицы перерабатываемого топинамбура иперевод в нее максимального количествафруктозанов;

2 – минимальный перевод в жидкую фазупектиновых веществ сырья;

3 – самоосахариваниефракций ФII иФIII поддействием собственных инулиназ сырья.

Установлено, что изтрех рассмотренных вариантов полученияосветленного сусла из топинамбура самымперспективным является способ самоосахариваниясмеси изизмельченного топинамбура с водой споследующим прессованием пульпы.

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»