9,341 matches
-
a drojdiilor pentru fabricarea spirtului sunt: capacitatea și viteza de fermentare, toleranța la alcool, rezistența față de produsele elaborate de microflora contaminantă, rezistența la antiseptici, stabilitatea în timp etc. TEHNOLOGIA FABRICĂRII ALCOOLULUI ETILIC DIN MATERII PRIME AMIDONOASE 4.1. MATERII PRIME. ENZIME Obținerea alcoolului etilic din materii prime amidonoase este larg aplicată în întreaga lume. Materiile prime care se pot utiliza în acest scop sunt plantele cultivate în cantități mari, care au conținut ridicat în amidon. Dintre acestea cele mai utilizate sunt
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
sau co-cristalizate. Granulele de amidon au structura unei matrici amorfe în care se găsesc dispersate zone cristaline rezistente. Aceste zone cristaline sunt constituite din lanțurile liniare scurte ale amilopectinei (tip A). Sub formă de granule, amidonul este rezistent la acțiunea enzimelor amilolitice, acest fapt fiind pus pe seama existenței zonelor cristaline. In general, enzimele amilolitice acționează numai în condițiile în care granulele de amidon sunt cel puțin lezate (de exemplu, în cazul amidonului din cerealele supuse măcinării) și, mai ales, cînd amidonul
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
se găsesc dispersate zone cristaline rezistente. Aceste zone cristaline sunt constituite din lanțurile liniare scurte ale amilopectinei (tip A). Sub formă de granule, amidonul este rezistent la acțiunea enzimelor amilolitice, acest fapt fiind pus pe seama existenței zonelor cristaline. In general, enzimele amilolitice acționează numai în condițiile în care granulele de amidon sunt cel puțin lezate (de exemplu, în cazul amidonului din cerealele supuse măcinării) și, mai ales, cînd amidonul a fost gelificat prin încălzire în prezența apei, realizîndu-se, pe această cale
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
cerealele supuse măcinării) și, mai ales, cînd amidonul a fost gelificat prin încălzire în prezența apei, realizîndu-se, pe această cale, o hidratare, o umflare și, deci, o spargere a granulelor de amidon. Sub această formă, amidonul devine ușor atacabil de enzimele proteolitice care, acționînd asupra amilozei și amilopectinei, produc desfacerea hidrolitică a legăturilor 1,4-α-glicozidice, 1,6-α-glucozidice și 1,3-β-glicozidice. Amilazele cele mai utilizate pentru hidroliza amidonului sunt: α-amilaza, β-amilaza și amiloglucozidaza. Tradițional, enzimele utilizate în hidroliza amidonului se obțin din
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
această formă, amidonul devine ușor atacabil de enzimele proteolitice care, acționînd asupra amilozei și amilopectinei, produc desfacerea hidrolitică a legăturilor 1,4-α-glicozidice, 1,6-α-glucozidice și 1,3-β-glicozidice. Amilazele cele mai utilizate pentru hidroliza amidonului sunt: α-amilaza, β-amilaza și amiloglucozidaza. Tradițional, enzimele utilizate în hidroliza amidonului se obțin din bobul de orz încolțit (malț). Pentru aceasta orzul se supune germinării, la temperatura de 15÷180C, o umiditate de 42÷45%, în absența luminii și sub aerare intensă. După 8÷10 zile se
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
obțin din bobul de orz încolțit (malț). Pentru aceasta orzul se supune germinării, la temperatura de 15÷180C, o umiditate de 42÷45%, în absența luminii și sub aerare intensă. După 8÷10 zile se acumulează în bob complexul de enzime necesar hidrolizei hidraților de carbon. In acest complex enzimatic întîlnim α- amilaza, β- amilaza, dextrinaza limită, maltaza, invertaza, β- glucozidaze, celobiaza, lipaze etc. Produsul obținut după germinare poartă numele de malț verde sau slad. Un slad bun este germinat uniform
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
germinat uniform, are plumulele de 1÷1,5 cm, iar radicele de cîțiva centimetri sunt ondulate (buclate). Plumula și radicele sunt de culoare galbenă, elastice și suculente. Prezintă un miros de castravete verde, este lipsit de bulgări și mucegai. Principalele enzime din malț se caracterizează prin următoarele proprietăți: • la temperaturi de peste 70°C, α-amilaza este activă, în timp ce β-amilaza are activitatea optimă la 55÷57°C, fiind total distrusă la 75÷80°C. • activitatea optimă a β-amilazei este la pH în jur
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
manuală sau mecanică. Suprafața pe care este dispus orzul trebuie astfel calculată încît înălțimea finală a statului de slad să nu depășească 0,6÷0,7 m. Obținerea sladului presupune multă manoperă, costuri ridicate și un control greu al calității enzimelor, motiv pentru care procedeul a fost abandonat în industria spirtului. Dar acest proces este de neînlocuit la obținerea de whisky și pentru o bună parte din vodcă. Obținerea în condiții industriale a preparatelor enzimatice de natură microbiană a făcut posibilă
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
α-1,4-legate (amidon, glicogen, oligo- și polizaharide înrudite). α- Amilaza catalizează hidroliza legăturilor 1,4-α-glicozidice din macromoleculele de amilază și amilopectină în orice loc din catenă, ocolind însă punctele ramificate și conducînd la dextrine ramificate și neramificate (amilază dextrinogenă). Afinitatea enzimei este, însă, mai mare pentru legăturile de la periferie (endoamilaza). Enzima are cel puțin trei grupări specifice X, A și B, în centrul său activ, cu ajutorul cărora se leagă și transformă substratul. Gruparea X recunoaște grupa OH de la C4 al capătului
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
catalizează hidroliza legăturilor 1,4-α-glicozidice din macromoleculele de amilază și amilopectină în orice loc din catenă, ocolind însă punctele ramificate și conducînd la dextrine ramificate și neramificate (amilază dextrinogenă). Afinitatea enzimei este, însă, mai mare pentru legăturile de la periferie (endoamilaza). Enzima are cel puțin trei grupări specifice X, A și B, în centrul său activ, cu ajutorul cărora se leagă și transformă substratul. Gruparea X recunoaște grupa OH de la C4 al capătului nereducător al lanțului polizaharidic. In timp ce gruparea X interacționează
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
60oC . Amilaza de zaharificare hidrolizează amidonul formînd un produs cu echivalent dextroză (DE) 40 și un randament în glucoză de pînă la 15%. Amilaza de lichefiere dă rezultate similare, dar cu randamente mai mici în glucoză. La concentrații ridicate de enzimă și acțiune prelungită, are loc transformarea aproape cantitativă în glucoză. Utilizînd concentrații mari de α-amilază, amiloza este hidrolizată complet la un amestec de 13% glucoză și 87% maltoză, iar amilopectina la un amestec format din 19% glucoză, 72 % maltoză și
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
glicozidice). Lanțurile liniare de amiloză cu număr par de unități de glucoză sunt în întregime hidrolizate la maltoză. Amiloza cu număr impar de unități de glucoză este transformată în proporție de 90% în maltoză și maltotrioze. La concentrații mari ale enzimei și la hidroliză prelungită, maltotrioza este degradată la glucoză și maltoză. Amilopectina este degradată și ea în maltoză, dar hidroliza se oprește la legăturile α-1,6-glucozidice, care nu pot fi hidrolizate și nici ocolite . Se formează, în acest fel, 60
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
β-Amilaza are un pH optim de acțiune cuprins în intervalul 5÷6, la temperatura 55÷63oC. β - amilaza glucoza Mecanismul de acțiune al β-amilazei ia în considerare, pe lîngă grupările de la α-amilază, și gruparea sulfhidril a acesteia. După formarea complexului enzimă - substrat, atacul nucleofil al grupării sulfhidril asupra C1 este ușurat de către gruparea carboxil, care acționează ca bază, în timp ce gruparea imidazolil acționează ca un acid, donor de hidrogen pentru oxigenul glicozidic. Se formează un intermediar maltozil - enzimă. La hidroliza intermediarului
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
După formarea complexului enzimă - substrat, atacul nucleofil al grupării sulfhidril asupra C1 este ușurat de către gruparea carboxil, care acționează ca bază, în timp ce gruparea imidazolil acționează ca un acid, donor de hidrogen pentru oxigenul glicozidic. Se formează un intermediar maltozil - enzimă. La hidroliza intermediarului, gruparea carboxil acționează ca bază, ușurînd atacul apei la C1, punerea în libertate a maltozei și regenerarea enzimei. Gruparea X are rolul de a orienta substratul în zona activă. Activitatea enzimatică este condiționată de existența grupelor -SH
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
bază, în timp ce gruparea imidazolil acționează ca un acid, donor de hidrogen pentru oxigenul glicozidic. Se formează un intermediar maltozil - enzimă. La hidroliza intermediarului, gruparea carboxil acționează ca bază, ușurînd atacul apei la C1, punerea în libertate a maltozei și regenerarea enzimei. Gruparea X are rolul de a 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
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
-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 o puternică acțiune protectoare împotriva inactivării termice. Glucoamilaza hidrolizează repede legăturile α-1
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
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 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
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
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 conținînd α-amilază, β-glucanază, proteinază și hemicelulază. Brewers Liquidase include enzime proteolitice și amilolitice de origine microbiană și vegetală. Irgazym BA-10 (firma Ciba- Geigy) conține o
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
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 conținînd α-amilază, β-glucanază, proteinază și hemicelulază. Brewers Liquidase include enzime proteolitice și amilolitice de origine microbiană și vegetală. Irgazym BA-10 (firma Ciba- Geigy) conține o α-amilază bacteriană, produsă de Bacillus subtilis, iar Irgazym BS-10 este un preparat amiloglucozidazic de origine fungică produs de o tulpină de Rhizopus. Termamyl (firma Novo
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
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÷600C. Fungamyl BG este o amilază fungică produsă de Aspergillus oryzae care hidrolizează legăturile 1
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
fungi și bacterii, care au un conținut mare de apă și 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
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
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-un porumb degradat, conținutul în aminoacizi poate ajunge pînă
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
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 porumbul sănătos. La umiditate și temperatură ridicate acționează și lipazele degradînd hidrolitic uleiul din germenii de
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
se utilizează apă și o parte din borhot, ceea ce conduce la obținerea unui grad optim de mărunțire și în final a unui borhot de calitate superioară. In majoritatea procedeelor de fierbere fără presiune preparatele enzimatice se adaugă în două trepte. Enzimele de lichefiere se introduc 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
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]
-
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 cu ciocănele în prezența
Ob?inere. Carburant. B?uturi alcoolice by Eugen Horoba () [Corola-publishinghouse/Science/83660_a_84985]