678 matches
-
orienta substratul în zona activă. Activitatea enzimatică este condiționată de existența grupelor -SH. Sub acțiunea β-amilazei, viscozitatea gelului de amidon scade lent, iar în mediul de reacție apare, încă de la început, mult zahăr reducător. Legăturile α-1,6-glucozidice din amilopectină sunt hidrolizate sub acțiunea α-1,6- glucozidazei (glucoamilaza sau amiloglucozidaza) sau a pullulanazei (enzima R). Amiloglucozidaza are un domeniu de activitate la pH cuprins între 5 și 10, cu un optim la 6÷6,5 și temperatura optimă de 50oC. Calciul are
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
sau a pullulanazei (enzima R). Amiloglucozidaza are un domeniu de activitate la pH cuprins între 5 și 10, cu un optim la 6÷6,5 și temperatura optimă de 50oC. Calciul are o puternică acțiune protectoare împotriva inactivării termice. Glucoamilaza hidrolizează repede legăturile α-1,4 și α-1,6 de la capetele nereducătoare ale lanțurilor poliglucidice din amidon, conducînd la glucoză. Randamentul de transformare a amidonului în glucoză este afectat de capacitatea enzimei de a polimeriza glucoza la maltoză și maltotrioză, reacție care
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
a polimeriza glucoza la maltoză și maltotrioză, reacție care este dependentă de concentrația ridicată a substratului. Preparatele comerciale de amiloglucozidază sunt de origine fungică (Aspergillus, Rhizopus), fiind impurificate cu lipaze, tanaze, celulaze, hemicelulaze și proteaze. Amiloglucozidaza din Aspergillus awamori poate hidroliza rapid amidonul negelificat, optimul de acțiune fiind la pH = 4 ÷ 5 și temperatura de 50 ÷ 60 oC. Preparatele comerciale conțin, de obicei, amestecuri de enzime, capabile să realizeze hidroliza amidonului. Brew- N- Zyme (firma Pfizer) este un preparat enzimatic complex
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
firma Novo) este un preparat conținînd o α- amilază bacteriană termofilă produsă de B. licheniformis, cu activitate optimă la 95 ÷ 1050C. In Thermamyl 120 LS se găsește α- amilază termostabilă, obținută din Bacillus licheniformis. Este o endo- α- amilază care hidrolizează legăturile 1,4 - α-glicozidice din amiloza și amilopectina din amidonul gelificat. Activitatea optimă a enzimei se realizează la pH = 5 ÷ 7, la temperatura de 90 ÷ 95°C. Fungamyl (Novo) are drept componentă o β- amilază cu activitate optimă la 50
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
optimă a enzimei se realizează la pH = 5 ÷ 7, la temperatura de 90 ÷ 95°C. Fungamyl (Novo) are drept componentă o β- amilază cu activitate optimă la 50÷600C. Fungamyl BG este o amilază fungică produsă de Aspergillus oryzae care hidrolizează legăturile 1,4 - α- glicozidice din amidon conducînd la maltoză și dextrine. Temperatura de lucru este de 50÷60°C la pH = 5 ÷ 6. Sweetzyme T (Novo) conține glucoizomerază imobilizată, utilizată pentru conversia glucozei la fructoză, iar Promozyme (Novo) este
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
ridicată care se folosește în amestec cu AMG pentru obținerea siropului de glucoză și în combinație cu β- amilază pentru obținerea siropului de maltoză. Spirizym 300 L (Novo) este o glucoamilază produsă de o specie selectată de Aspergillus niger care hidrolizează mai rapid legăturile 1,4 -α- glicozidice decît cele 1,6 -α- glicozidice din amidon. Maltoza și maltotrioza sunt hidrolizate mai rapid decît oligozaharidele. Temperatura optimă pentru activitatea enzimatică este de 55 ÷ 60°C, iar pH- ul de 4,5
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
obținerea siropului de maltoză. Spirizym 300 L (Novo) este o glucoamilază produsă de o specie selectată de Aspergillus niger care hidrolizează mai rapid legăturile 1,4 -α- glicozidice decît cele 1,6 -α- glicozidice din amidon. Maltoza și maltotrioza sunt hidrolizate mai rapid decît oligozaharidele. Temperatura optimă pentru activitatea enzimatică este de 55 ÷ 60°C, iar pH- ul de 4,5 ÷ 5,5. San Super 240 L (Novo) este un preparat enzimatic care are drept componentă principală o amiloglucozidază îmbunătățită, care
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
β-glucanază, xilanază, pentozanază, obținut cu ajutorul tulpinilor selecționate de Aspergillus. Activitatea optimă se manifestă la 40÷50°C și pH = 3,3÷5,5. AMG este o exo- 1,4 -α- D - glucozidază (glucoamilază) produsă de Aspergillus niger prin fermentație submersă. Hidrolizează atît legăturile 1,4 cît și 1,6 - α - glicozidice, la temperatura de 75 ÷ 80°C și pH = 4 ÷ 5. BAN (Bacterial Amylase Novo) este o α- amilază termostabilă, utilizată pentru dextrinizare la temperaturi peste 90°C. Maltogenase este o
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
și 1,6 - α - glicozidice, la temperatura de 75 ÷ 80°C și pH = 4 ÷ 5. BAN (Bacterial Amylase Novo) este o α- amilază termostabilă, utilizată pentru dextrinizare la temperaturi peste 90°C. Maltogenase este o amilază cu termostabilitate ridicată care hidrolizează maltodextrinele și oligozaharidele, inclusiv maltotrioza. RhizozymeTM, este o glucoamilază cu activitate optimă la pH = 3,5÷5 și temperatura de 30÷35°C, permițînd utilizarea ei în procesele integrate de zaharificare simultană cu fermentația (SSF). Adăugarea acesteia la fermentație stimulează
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
de 30÷35°C, permițînd utilizarea ei în procesele integrate de zaharificare simultană cu fermentația (SSF). Adăugarea acesteia la fermentație stimulează activitatea drojdiilor. Cercetările actuale se îndreaptă spre noi preparate enzimatice, care includ xilanaze, ligninaze, hemicelulaze, amiloproteaze, lipaze capabile să hidrolizeze sisteme complexe cu maximizarea randamentului în alcool. Compoziția chimică a cerealelor și cartofilor este variabilă, depinzînd de soiul cultivat, condițiile pedoclimatice și condițiile de recoltare și depozitare. In porumb, amidonul se găsește sub formă de granule închise în celule și
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
temperatură ridicată, intervine și respirația microflorei care se află pe tegumentul boabelor și în interiorul lor. Aceasta poate fi intensă, ducînd în final la pierderi apreciabile în zaharuri. Sub influența enzimelor din boabele de cereale (α și β- amilaza) amidonul este hidrolizat la dextrine și maltoză, iar cînd intervin și enzimele din fungii care infectează cerealele, maltoza este hidrolizată la glucoză care se consumă prin respirație. Procese de hidroliză suferă și proteinele sub influența enzimelor proteolitice, conducînd la polipeptide și aminoacizi. Intr-
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
fi intensă, ducînd în final la pierderi apreciabile în zaharuri. Sub influența enzimelor din boabele de cereale (α și β- amilaza) amidonul este hidrolizat la dextrine și maltoză, iar cînd intervin și enzimele din fungii care infectează cerealele, maltoza este hidrolizată la glucoză care se consumă prin respirație. Procese de hidroliză suferă și proteinele sub influența enzimelor proteolitice, conducînd la polipeptide și aminoacizi. Intr-un porumb degradat, conținutul în aminoacizi poate ajunge pînă la de trei ori mai mare decît în
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
și concentrarea suspensiei de amidon. Se lucrează în două - trei baterii de hidrocicloane. Glutenul se usucă și se utilizează ca furaj bogat în proteine. Amidonul este transformat prin hidroliză în dextrine, dextroză, siropuri bogate în glucoză și fructoză sau este hidrolizat în vederea obținerii alcoolului. De altfel, în marile complexe industriale se lucrează integrat, obținîndu-se amidon și produsele de hidroliză și alcool etilic. Prin prelucrarea umedă a porumbului randamentul în alcool etilic este de 90÷92% raportat la cantitatea obținută prin măcinare
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
la fierbere pentru a favoriza procesul de gelifiere, iar cele de zaharificare în zaharificator. La nivelul materiei prime în timpul fierberii atît sub presiune cît și fără presiune au loc și alte transformări. Astfel, hemicelulozele, care formează pereții celulari, sunt parțial hidrolizate la hexoze și pentoze. Proteinele sunt coagulate și parțial hidrolizate la fracțiuni proteice și o cantitate redusă de aminoacizi. Aminoacizii pot reacționa cu zaharurile simple rezultînd melanoidine, iar zaharurile simple pot condensa cu formare de caramel. Melanoidinele și caramelul inhibă
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
de zaharificare în zaharificator. La nivelul materiei prime în timpul fierberii atît sub presiune cît și fără presiune au loc și alte transformări. Astfel, hemicelulozele, care formează pereții celulari, sunt parțial hidrolizate la hexoze și pentoze. Proteinele sunt coagulate și parțial hidrolizate la fracțiuni proteice și o cantitate redusă de aminoacizi. Aminoacizii pot reacționa cu zaharurile simple rezultînd melanoidine, iar zaharurile simple pot condensa cu formare de caramel. Melanoidinele și caramelul inhibă dezvoltarea drojdiilor. Creșterea temperaturii permite reducerea duratei de fierbere, dar
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
In acest stadiu acționează mai ales β-amilaza. Amiloza se transformă aproape complet în maltoză și glucoză. Dextrinele ramificate cu 5÷8 resturi de glucoză (cu legături α- 1,6 sau β- 1,3 glicozidice), provenite în principal din amilopectină sunt hidrolizate de glucoamilază și enzima Z. La zaharificarea cu slad se folosesc 7÷8 kg slad verde la 100 kg cereale și 10 kg slad verde la 100 kg cartofi. In prima fază sladul este măcinat în mori cu discuri sau
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
solvenți, mai frecvent acetatul de etil. Substanțele anorganice fiind solubile în apă sunt îndepărtate încă din prima fază. Produsul solid rezultat care este separat de substanțele de extracție, este o „biomasă rafinată” potrivită pentru conversia în etanol. 6.1.3. HIDROLIZA Hidroliza cu acid concentrat urmată de diluție cu apă la temperaturi medii conduce la dizolvarea și hidroliza celulozei și permite conversia rapidă și completă la glucoză, cu degradare minimă. Metoda este cunoscută încă din perioada interbelică cînd, în Germania, folosind
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
bacterii anaerobe, din genul clostridium. 6.2. PROCEDEE DE OBȚINERE A ETANOLULUI DIN BIOMASĂ 6.2.1. PROCESUL PURDUE Procedeul dezvoltat la Purdue University West Lafayette, SUA, are la origine creșterea activității celulazei Trichoderma reesei care are capacitatea de a hidroliza pînă la 95% din celuloză. Din biomasă, hemiceluloza este extrasă cu acid diluat rezultînd zaharuri cu cinci atomi de carbon (pentoze). Pentozele sunt apoi fermentate la etanol și butandiol. Cheia procesului Purdue este pretratamentul materialului lignocelulozic. În procesul Purdue se
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
de asemenea dizolva celuloza și pot fi folosiți drept solvenți. După pretratare amestecul este diluat cu o soluție de spălare (metanol sau/și apă) pentru a precipita celuloza dizolvată, iar solventul este apoi recuperat, concentrat și refolosit. Reziduul solid este hidrolizat enzimatic utilizînd celulaza Trichoderma reesei. După hidroliză amestecul conține enzime, zaharuri și lignină. Lignina se separă prin simpla filtrare, iar zaharurile și enzimele trec prin filtru. O porțiune din enzimele (cel puțin 30%) folosite în proces este recuperată prin ultrafiltrare
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
6.2.6. PROCEDEUL TAVDA Inființată în 1943, Tavda Hydrolysis Plant (regiunea Sverdlovsk Oblast, vestul Siberiei) produce anual aproximativ 13 milioane litri etanol 95%. Caracteristic procesului este operarea cu amestec de materii prime: 70% celuloză din lemn hidrolizată, 20% amidon hidrolizat din cereale și 10% melasă de sfeclă de zahăr. Masa lemnoasă mărunțită este alcătuită din aproximativ 70% lemn de conifere și 30% lemn de non-conifere (în special mesteacăn). Amestecul este prelucrat prin hidroliză cu acid sulfuric diluat și percolare în
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
8÷10% zaharuri. Melasa este diluată cu apă pînă la 15% substanță uscată și acidulată cu acid sulfuric la un pH de 4÷5. O parte din melasa diluată este dirijată la prepararea cuibului de drojdie. Amestecul de celuloză hidrolizată, hidrolizat de amidon din grîu și melasa diluată este fermentat în sistem continuu într-o baterie formată din două fermentatoare. Durata totală de fermentație este de 6÷ 8 ore, la temperatura de maxim 34÷35°C Plămada fermentată este trimisă la
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
distilare și recuperarea coproduselor. Procedeul Iogen este un process de hidroliză enzimatică pentru convertirea lignocelulozei la etanol. Caracteristic acestui proces este etapa de pretratament, realizată prin steam explosion și acid diluat. Prin acest pretratament se obțin produse care pot fi hidrolizate enzimatic. Tehnologia Iogen poate prelucra rezidiile agricole, ca de exemplu, paiele de grîu și cocenii de porumb, dar și lemnul de esență tare. Procesul produce lignină ca subprodus. 6.2.8. OBȚINEREA ALCOOLULUI ETILIC DIN LEȘIILE BISULFITICE Leșiile bisulfitice de la
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
iar acidul glutamic pe anionit. După eluare rezultă clorhidratul de betaină și acidul glutamic, care se concentrează și se cristalizează în vederea obținerii produselor finite. In cea de-a doua metodă se concentrează borhotul pînă la 75% s.u. și se hidrolizează cu acid clorhidric concentrat timp de 30÷40 minute la 105÷1060C. Hidrolizatul se purifică, se concentrează și se cristalizează betaina, iar din filtrat se obține acidul glutamic sau glutamatul de sodiu. Plămezile de melasă fermentate conțin 5÷ 6% drojdie
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
In piersici, caise și prune predomină zaharoza. Raportul glucoză + fructoză față de zaharoză este la caise de 3/1, iar Polizaharidele fructelor sunt reprezentate prin amidon, celuloză, hemiceluloză și pectine. Amidonul se găsește în fructele verzi, dar la maturizare acesta se hidrolizează. Celuloza și hemiceluloza sunt componente constante ale pereților celulari, miezului, pieliței, sîmburilor și semințelor. Coacerea pe plantă se deosebește de coacerea în depozit (păstrare ) prin următoarele particularități: • pe plantă crește atît conținutul în monoze cît și în zaharoză; • în depozit
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
ale tuturor plantelor, mai ales în fructe și în țesuturi tinere, dar și în lemn. Acid pectic ( acid poligalacturonic ) Substanțele pectice din fructe și vegetale apar sub formă de protopectină insolubilă. Pe măsura maturării celulelor și țesuturilor vegetale, protopectina se hidrolizează enzimatic (sub influența pectinazei) la acizi pectinici (acizi poligalacturonici) și, mai departe, în acizi pectici. Acizii pectinici în anumite condiții au capacitatea de gelificare bună, iar acizii pectici sunt solubili în apă și au capacitatea de gelificare slabă. In sucurile
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]