Б. а. устинников,с. в. пыхова, э. п. москвичева, а. н. лазарева, в. м. гусева,е. с. павлова и п. а. белозеров (ссср)

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскит

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

М, Кл. С 12с 7/04

С !2с 11/06

Заявлено 24.XI I.1970 (№ 1604367/28-13) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 10.XII.1973, Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания ЗЛ 1.1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изооретений и открытий

УДК 663,531.2(088.8) Авторы изобретения В. Л. Яровенко (СССР), иностранцы Альфред Тойфель, Хейнц

Руттлофф, Понтер Купке, Фриц Цикклер, Петер Литц, Карин Пеглоо, Клаус Саттельберг, Ганс-Уллрих Лаатш (ГДР), Б. А. Устинников.

С. В. Пыхова, Э. П. Москвичева, А. Н. Лазарева, В. М. Гусев11, Е. С, Павлова и П. А. Белозеров (CCCP) Заявители Всесоюзный научно-исследовательский институт продуктов брожения (CC(.Р), Научно-исследовательский институт бродильной промышленности, энзимологии и технической микробиологии (ГДР) и Институт питания немецкой Академии наук (ГДР) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СПИРТА ИЗ КРАХМАЛИСТОГО СЬ|РЬЯ

Изобретение относится к технологии производства спирта из крахмалистого сырья.

Известны способы производства спирта из крахмалистого сырья, предусматривающие разжижение сырья микроорганизмами, разваривание его, охлаждение, осахаривание и сбраживание. Процесс осахаривания сырья осуществляют при этом обычно с помо1цью ферментов зернового солода или глубинных и поверхностных культур плесневых грибов и бактерий, например с помощью микроорганизмов из рода EndonIycopsis.

llзвестные способы осахаривания имеют недостатки. Так, при использовапеш солода практически невозможна дальнейшая интенсификация производства спирта, так как нельзя существенно увеличить фермептативную активность солода. Ферменты применяемых культур плесневых грибов и бактерий недостаточно активны, в результате чего доосахаривание конечных декстринов протекает медленно и процесс брожения длится 60 — 70 час.

Кроме того, при культивировании плесневых грибов образуются трансглюкозидазы, ухудшающие процесс гидролиза крахмала, а прн их наличии низкомолекулярные олигосахариды, возника1ощие под влиянием а-амилазы и глюкоамилазы, могут служить субстратом для образования олигосахаридов, несбраживаемых спиртовыми дрожжами.

Цель изобретения — обеспечить более полное осахаривание сырья и сократить длительность сбраживапия.

Для этого согласно предлагаемому способу процесс разжижения крахмалнстой массы проВодя 1 после ес разварпван1111 культу ром тер мофильных бактерий BacillIIs diastaticus, а осахариванпе — видом Endomycopsis bispora, не образу1ощим трансглюкозидаз, прп15 чем осахариванпе ведут преимущественно при

55 — 58 С и рН 5,5 — 5,8. Разжижение следует вести преимущественно при 75 — 85 С. Культуру Endomycopsis bispora, применяемую для осахаривапия массы, целесообразно вводить в

211 количестве 15 — 60% по весу сырья. Культуру

Endomycopsis готовят на питательной среде с максимальным использованием полупродуктов и отходов спиртового производства.

Предлагасмьш способ заключается в слс25 дующем.

3á5217

Предмет изобретения

Составитель г11. Андреева

Техред 3. Тараненко Корректор А. Васильева

Редактор Л. Ушакова

Заказ 1572/7 Изд. № 296 Тираж 456 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр.

Сапунова, 2

Крахмалистую массу разваривают и при

75 — 85 С ее разжижают, для чего вводят бактериальную а-амилазу в виде глубинной культуры Bacillus diastaticus.

Бактериальную а-амилазу дозируют из расчета 0,1 — 0,2 ед, АС (по Климовскому и

Родзевич) на 1 r крахмала. Для раз>ки>кения можно также использовать ячменный солод из расчета 0,2 — 0,3 ед. ЛС на 1 г крахмалаа.

Разжиженную крахмалистую массу охлаждают до 55 — 56 С и при этой температуре вводят глюкоамилазу культуру Endomycopsis.

Минимальная продолжительность осахаривания 5 мин. Продолжительность осахаривания может быть увеличена. Так как оптимальная величина рН брожения 5,5- — 5,8, перед задачей глюкоамилазы затор не подкисляют и осахаривание ведут при естественном рН затора. Дозировку культуры Endomycopsis изменяют от 15 до 60% от веса перерабатываемого сырья или от 5,5 до 23 ед. глюкоамилазы (по методу ВНИИПРБ) на 1 г крахмала. При минимальной дозировке брожение протекает 72 час. При максимальном расходе культуры длительность брожения сокращается примерно в два раза. Процесс сбраживания осахарецной массы ведут по обычной схеме.

Штамм Endomycopsis bispora культивируют следующим образом.

Исходную культуру выращивают в течение

4 — 5 дней на агаризованной среде, содержащей 1 растворимого крахмала, 0,5 /о глюкозы, 1 /о кукурузного экстракта и 0,5 /о

КНаРО4. Затем ее пересевают петлей на жидкую питательную среду вышеуказанного состава, но без агара. Объем питательной среды 20 мл в колбе емкостью 100 мл. Инкубирование ведут в стационарных условиях при

25 — 28 С в течение 2 — 3 суток.

Культуру в количестве 0,5 — 2,0% высевают на среду, состоящую из грубого фильтрата зерно-картофельной барды, 0,5 — 2,0 /о кукурузной муки, 0,5% кукурузного экстракта, 0,5 /о КНаРО . рН среды доводят щелочью до

5,0 — 5,5. Объем среды составляет 100 мл в колбе емкостью 750 мл. Инкубирование ведут в течение суток при 25 — 28 С на качалке с числом качаний 200 — 220 в минуту.

Полученным посевным материалом засевают маточники с питательной средой, включающей барду с добавлением указанных выше ингредиентов. Объем среды в маточные составляет 0,5 — 2,0% от объема питательной среды в ферментере.

Посевной материал инкубируют в маточнике 20 — 30 час, после чего задают в производственный ферм ентер на среду аналогичного состава, продолжителышсть выращивания культуры в котором 78 †1 час при 25—

30 С. Активность готовой культуры по глюкоамилазе 70 — !00 ед. на 1 мл культуральной жидкости по методу института питания АН

ГДР и 37 — 53 ед. в 1 мл по методу

ВНИИПРБ.

За единицу активности глюкоамилазы в первом случае принимают такое количество фермента, которое, действуя на 2%-ный растворимый крахмал при 55 С и рН 5,5, освобождает в течение 1 мин 1 мкмоль глюкозы, во втором случае такое количество фермента, которое, действуя на 1%-ный растворимый крахмал при 30 С и рН 4,7, в течение 1 мин, освобождает 1 мкмоль глюкозы, При этом активность культуры по глюкоамилазе в 3 — 5 раз выше, чем активность плесневых грибов.

Культура свободна от трансглюкозидаз.

1. Способ производства спирта из крахмалистого сырья путем разжижения сырья микроорганизмами, разваривания его, охлаждения, осахаривания микроорганизмами из рода

Endomycopsis и сбраживания, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью более полного осахаривания сырья и сокращения длительности сбраживания, его разжижение проводят после разваривания культурой термофильных бактерий Bacillus diastaticus, а осахаривание— видом Endomycopsis bispora, не образующим трансглюкозидаз, преимущественно при 55—

58 С и рН 5,5 — 5,8.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что разжижение проводят преимущественно при 75 — 85 C.

3. Способ по пп. 1, 2, отличающийся тем, что вид Endomycopsis bispora для осахаривания вводят в количестве 15 — 60 /о по весу сырья.