SU741582A1 - Способ производства спирта из растительного сырь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к спиртовой промышленности, в частности к способам производства спирта из раститель ного сырь : зерна, корнеплодов и пло . дов. . Известен способ производства спир та из целлюлозы, согласно которому целлюлозу подвергают ферментативному осахариванию до глюкозы с помощью целлюлозы и ферментируют глюкозу мик роорганизмами, продуцирующими спирт, Взаимодействр}е сырь ,-содержащего це люлозу, целлюлазы, микроорганизм, пр дуцирующие спирт, провод т в аэробных услови х, одновременно в одну стадию.. В качестве целлюлазы использ ют культуральную жидкость, полученну из Trichaderma viride LI, 2, 3. Данный способ в основном, применим дл  получени  спирта из субстратов, богатых целлюлозой,таких как газетна  бума1га, солома и др. . Наиболее близким по технической сущности  вл етс  способ производств спирта из растительного сырь , преимущественно зерна, предусматривающи приготовление затора, разваривание массы, охлаждение ее, введение амило литических ферментных препаратов мик робного происхождени  или солода и целлюлолитических ферментов - целлюлозы и гемицеллюлозы, осахаривание затора и сбраживание сусла . Недостатком данного способа  вл етс  недостаточно высокий выход спир та. Цель изобретени  - увеличение вых да спирта за счет более полного осахаривани  сырь . Эта цель достигаетс  тем, что в предлагаемом способе целлюлолитические ферментные препараты ввод т в затор в виде культуральной жидкости или концентрата из культуры гриба Penicillium citreo viride при teMпературе и рН 5,0-6,5 в количестве 8 ед. С;( и 5 ед. С на 1 г целлюлозы. Целесообразно культуральную жидкость или концентрат из культуры гриба раздел ть на два потока, один из которых в количестве предпочтительно tO% от общего потока вводить i перед развариванием массы совместно с бактериальной Об-амилазой, а другой после осахаривани  разваренной маесы амилолитическими ферментами при температуре 0-45°С, осуществл   на каждой стадии выдержку массы с введе нием ферментным комплексом в течение 5-30 мин. Используемую культуру гриба Penicillium citreo viride целесообразно предварительно выращивать на питательной среде, содержащей целлюлозу или  чменную, шелуху, трав ной гидролизат и -минеральные соли в виде фосфорнокислого аммони , фосфорнокислого кали , сернокислого магни . Штамм Penici11ium ci treo vi ride хранитс  в коллекции штаммов Университета им. Гумбольдта и имеет следующую характеристику Рост на суслоагаре наблюдаетс  по всей поверхности , окраска мицели  на воздухе зеленовата  до серовато-зеленоватой. Окраска мицели  субстрата разнообразна - от желтоватой до бурой. Рост на среде Чапека или Чапек-Докс-агаре замкнутый (ограниченный), бархатистый , даже слегка ворсистый со складчатыми образовани ми. Окраска мицели  на воздухе мен етс  от белой, желтоватой до красновато-фиолетовой. Наблюдени  под микроскопом дали следующие результаты. Спорул ци  В- общем .не очень сильна  и в основно .м на сусло-агаре. На сусло-агаре конидиеносцы образуютс  из мицели  на воздухе и несут характерную монопол рную кисточку. Конидиеносцы в большинстве случаев неразветвленные, случайно выступает бокова  ветпь. Они различны по длине (ll-IO 2б10 м) и плоские. Они несут , реже 7 плотно сто щих стеригмов (спороносцы ). Стеригмы гладкие и трубчатые , средн   длина составл ет от 5 10 до . Конидии образуют слабые колоночные цепочки, которые имеют запутанное расположение далеко отход щих друг от друга цепочек. Средн   длина.цепочек составл ет от Ю доЧБ-Ю М. Споры круглые, гладкие, их диаметр от ЬЮ до 31(Г м. Споры в цепочках с большим tpyдoм отдел ютс  друг от друга. Культуру PeniciIlium citreo viride культивируют поверхностным способом на пшеничных отруб х и/Или зеленой муке или глубинным способом на среде, содержащей целлюлозу или  чменную шелуху, необходимые минеральные соли: фосфорнокислый аммоний, фосфорнокислый калий, сернокислый магнийj трав ной гидролизат. Дл  увеличени  ферментативной активности, в среду могут ыть внесены ОС-или/и f3-глюкозиды. Необходимое количество посевного материала составл ет 0, причем он должен находитьс  в логарифмической фазе роста. Культивирование веду при- температуре . Полученную культуральную жидкость фильтруют и концентрируют, например упариванием под вакуумом, ультрафиль рацией, гельфильтрацией, и использую в качестве целлюлолитического фермен ного комплекса, ввод  в сусло до и/и после его разваривают при температур kQ-60°C и при величине рН от 5|0 до 6,5 в количестве 8 ед. 5 ед Сх на 1 г целлюлозы. После введени  фер ментного комплекса смесь перемешиваю не менее 5-30 мин. Дл  гидролиза крахмала зерна используют солод или амилолитические ферменты микробного происхождени . Осахаренное сусло после охлаждени  направл ют на сбраживание. 1рименение вышеуказанного целлюло литического комплекса обеспечивает увеличение выхода этилового спирта на 2-6% в зависимости от вида перерабатываемого сырь  и содержани  в нём целлюлозы,. Пример 1. 2000 кг ржи смешивают с водой в соотношении 1:2,5, разваривают при . Разваренную массу охлаждают до 58°С и ввод т в нее амилолитические ферменты микробного происхождени  в количестве 1,5-ед. АС и 6 ед. ГлА на 1 г крахма ла, осуществл  , таким образом, первую стадию осахариеани . Осахаренное сусло охлаждают до при рН 5,05 ,5, ввод т культуральную жидкость гриба Peniclllium citreo viride в количестве 15 ед. С и 8 ед, Сх на 1 г (при определении активности по методу ГДР), что соответствует 8 ед. С и 5 едо Cj (при определении активу ности по методу ВНИИПрБ). Культуру Penicillium citreo viride выращивают на водной среде, содержащей 0,5 цел люлозы, 20 трав ного гидролизата, 0,2% сернокислого магни , 0,2% фосфорнокислого аммони , 0,1% фосфорнокислого кали . Смесь сусла с введен-t ным культуральным раствором выдерживают 30 мин, охлаждают до 23С, ввод т дрожжи и направл ют на брожение. Выход спирта увеличиваетс  против контрол  на 3%. , Пример 2. Культуральную жид кость гриба Penicillium citreo virid или ее концентрат, содержащую целлюлолитический комплекс ферментов, раздел ют на два потока, один из них в количестве 10% от общего потока ввод т в суспензию измельченного зерна, приготовленную из 1000 кг зерна и 3000 кг воды совместно с раствором бактериальной о -амилазы, вводимой дJn  разжи хенип крахмала, в количестве 0,8 ед, АС на 1 г крахмала. Раствор бактериальнойой-амилазы раздел ют на три дозы и на данной стадии ввод т 15% от общего ее количества . Суспенз11Ю измельченного зерна подваривают при 85с в течение 15 мин, а затем разваривают при 130 С в течение 60 мин, oxлaждaюt до и дл  дальнейшего разжижени  крахмала ввод т следующую дозу 15% раствора бактериальной ot-амилазы при рН сусла 5,,5. Разваренную разжиженную массу охлаждают до 55С и дл  проведени  дальнейшего осахаривани  крахмала ввод т дозу оставшейс  бактериальной об-амилазы и глюкоамилазы в соотношении 1,5 ёд АС и 6 ед ГлА. Осахаренное сусло выдерживают 5 мин, охлаждают до и осуществл ют гидролиз целлюлолитическим комплексом, задава  в смесь сусла с бактериальной о6-амилазой и глюкоамилазой оставшуюс  дозу - 90% культуральной жидкости гриба Penicillium citreo viride в количестве 15 еДо С и 8 ед, С на 1 г целлюлозы (по методу ГДР) или 8 ед. С и 5 ед. Сд (по методу ВНИИПрБ). Культуру выращивают на среде, состав которой аналогичен составу, описанному в примере 1. Гидролиз сырь  осуществл ли в течение 30 мин. Осахаренное сусло сбраживают дрожжами в течение 72 ч. Выход спирта-сырца увеличиваетс  против контрол  на 2%. П р и м ер 3. 1000 кг  чмен  смешивают с водой, разваривают при , охлаждают до 60°С и осахаривают амилолитическими ферментами солода (16% по крахмалу) или смесью микробных препаратов глю1собататин Гх и глюкоэндомикопсин Гх (1,5 ед. АС и 6 ед, ГлА на 1 г крахмала). В процессе осахаривани  разваренной массы амилолитическими ферментами задают целлюлолитическую культуру в дозировке 8 ед. С и 5 ед. Гх активности на 1 г целлюлозы, выращенную

S7M5826

на среде, состав которой аналогиченПри этом выход спирта увеличиваетописанному в предыдущих примерах,с  против контрол  на 3%.

только 0,5% препарата целлюлозы за-Предлагаемый способ позвол ет увемеивно 3  чменной шелухи.личить выход спирта на 2-3%.

Claims (3)

1.СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СПИРТА ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, преимущественно зерна, предусматривающий при,-

Iготовление затора, разваривание массы, охлаждение ее, введение амилолитических -ферментных препаратов мик^;робного происхождения или солода и ι целлюлолитических ферментов - целлю- . лазы и гемицеллюлазы, осахаривание затора и сбраживание сусла, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода спирта за счет более полного осахаривания сырья, целлюлолитические ферментные препа раты вводят в затор в виде культуральной жидкости или ее концентрата из культуры гриба PeniciIlium citreo viride при температуре 40-б0°С и pH 5.,0“6,5 в количестве 8 ед. Сj, и 5 ед. С_х на 1 г целлюлозы.

2. Способ поп. 1, отличающийся тем, что культуральную жидкость или концентрат из культуры гриба разделяют на два потока,один из которых, в количестве предпочтительно 10% от общего потока, вводят перед развариванием массы совместно с бактериальнойсС-амилазой, а другой - после осахаривания разваренной массы амилолитическими ферментами при температуре 40-45°С, осуществляя на каждой стадии выдержку массы с введенным феруёнтным· комплексом в течение 5^_30 мин.

3; Способ поп. 1, отличающ и й с я тем, что испслпьзуемую культуру гриба PeniciIlium citreo viride предварительно выращивают на/ питательной среде, содержащей целлюлозу или ячменную шелуху, травяной гидролизат и минеральные соли в виде 1 фосфорнокислого аммония, фосфорнокислого калия, сернокислого магния.