Geum.ru

Роль эндогенных и микробных фитаз в процессе получения и сбраживания ржаного сусла

Вид материалаАвтореферат

Содержание


Летучие примеси, мг/дм безводного спирта
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Подобный материал:
1   2   3   4

* время сбраживания 72 часа, t = 28–300С; ** время сбраживания 66 ч, t = 33–350С


Таблица 9. – Сравнительный анализ содержания летучих примесей в опытных образцах бражки (получение сусла по Варианту II)


Летучие примеси, мг/дм3 безводного спирта
Чистая культура

раса XII
Сухие дрожжи

“Angel” *
“Фермиол” **

Ацетальдегид
65093
297,07
330,42

Этилацетат
77,65
155,80
120,71

Метанол ( об.%)
0,0075
0,0060
0,0050

1-Пропанол
312,03
810,85
272,14

2-Пропанол
3,17
4,24
2,92

Изобутанол
1042,80
1495,61
944,73

1- Бутанол
5,54
9,90
7,74

Изоамилол
2970,67
5572,42
4150,00

Общее количество примесей
5062,79
8345,89
5828,66

% к общему количеству в контроле
83,1
92,9
88,25

* время сбраживания 66 часа, t = 28–300С; ** время сбраживания 48 часов, t = 33–350С


В процентном отношении наиболее существенно в зависимости от варианта получения сусла изменяется содержание альдегидов, в меньшей степени эфиров и сивушных масел. Возможно это связано с тем, что в процессе длительной предобработки фракции шелухи в Варианте II идет достаточно глубокий гидролиз крахмала сырья под действием эндогенных амилаз, среди которых, как известно, преобладает β-амилаза. Накопившиеся на этой стадии сахара на последующих этапах механико-ферментативной обработки могут вступать в реакцию меланоидинообразования, которая, в свою очередь, является источником образования альдегидов.

В целом изучение процессов на стадии сбраживания осахаренного сусла показывает, что предлагаемая схема переработки ржи с использованием дрожжей расы XII и “Фермиол” позволяет повысить крепость бражки на 0,2-0,3об.% и снизить содержание в ней летучих примесей на 20-25%, в том числе, за счет фракции альдегидов почти в 2 раза.


Выводы

  1. Впервые определены содержание фитина и фитазная активность в зерне ржи и его периферических частях. Установлено, что во фракции Шелухи (15% снятия) концентрируется до 90% от общего количества фитата сырья, ее фитазная активность достигает максимума (0,19 ед.FTU/г сырья для данной фракции против 0,03 ед.FTU /г для зерна).
  2. Разработана схема выделения и очистки зерновой фитазы. Получен препарат фитазы из зерна ржи со степенью очистки 105 раз.
  3. Определены оптимумы рН и температуры при действии эндогенной и микробной фитаз на стандартном и зерновом субстрате. Для зерновой фитазы оптимум рН 5,0, температуры 40 – 45 0С, для микробной фитазы – рН 4,5 – 5,5, температуры 45 – 55 0С.
  4. Проведена сравнительная характеристика образцов осахаренного сусла в зависимости от вариантов переработки ржи. Показано, что дифференцированная подготовка сырья, заключающаяся в выделении фракции шелухи и ее обработке при рН 5,0 и температуре 40 – 45 0С в течение 10 часов улучшает показатели сусла: повышает массовую долю сухих веществ на 0,9 – 2,0%, ОРВ на 0,9 – 2,0%.
  5. Установлено, что дополнительное внесение в смесь фракции Шелухи и воды микробной фитазы в рекомендуемой дозировке (0,2 ед.FTU/ г шелухи) интенсифицирует процесс гидролиза фитина ржи, при этом его продолжительность сокращается с 10-ти до 2-х часов.
  6. Обоснована стадия внесения микробной фитазы. Выявлено, что лучшими показателями качества характеризуются образцы сусла, в которых вся рекомендованная норма фитазы вносится на стадию предобработки шелухи. Дробное внесение фитазы (на стадию предобработки и на стадию осахаривания) снижает содержание С.В. в сусле с 16,1% до 15,5%.
  7. Изучена на модельных опытах динамика выделения диоксида углерода в зависимости от вариантов получения сусла (массовой доли фитина; подкисления среды H2SO4; H2SO4 и H3PO4; внесения ферментного препарата Кормофит). Установлено, что с увеличением массовой доли фитина в сырье от 0,5% до 2,0% снижается интенсивность брожения сусла; дополнительное внесение H3PO4 в концентрациях, соответствующих полному гидролизу фитина ржи практически не влияет на процесс сбраживания; ферментативный гидролиз фитина сырья повышает эффективность сбраживания ржаного сусла.
  8. Исследована динамика выделения диоксида углерода при получении сусла по предлагаемому способу с предобработкой шелухи и показано, что по интенсивности сбраживания спиртовые дрожжи можно расположить в следующий ряд: “Фермиол” → “Angel” → Раса XII.
  9. Изучено влияние варианта получения сусла и используемой расы дрожжей на содержание этилового спирта в зрелой бражке. Установлено, что сбраживание опытных образцов сусла, полученных по схемам, предусматривающим гидролиз фитина сырья, характеризуется большим накоплением этанола (7,19 – 7,30 об.% против 6,92–7,10 об.% для контроля). Максимальное количество этанола содержит бражка, полученная с использованием сухих дрожжей “Фермиол” и “Angel”.
  10. Методом газовой хроматографии определен качественный и количественный состав летучих примесей в образцах дистиллята бражки. Установлено, что на накопление примесей влияют: вариант получения сусла и раса спиртовых дрожжей.
  11. На основании проведенных экспериментов рекомендуется следующий способ получения и сбраживания ржаного сусла:

– выделение из зерна ржи фракции Шелухи в количестве 15% от общей массы сырья, смешивание ее с водой при гидромодуле 1 : 10, внесение микробной фитазы (0,2 ед. FTU/ г шелухи) и предобработка при рН 5,0, температуре 40 – 45 0С в течение 2 часов;

– смешивание обработанной фракции Шелухи с оставшейся фракцией Эндосперма (общий гидромодуль 1 : 4), проведение обработки в соответствии с режимом механико-ферментативного способа по Регламенту.

– сбраживание осахаренного сусла с использованием спиртовых дрожжей расы XII или “Фермиол”.


Разработанный способ позволяет повысить крепость бражки на 0,2–0,3 об.% и снизить содержание в ней летучих примесей в среднем на 20 – 25%, в том числе за счет фракции альдегидов, почти в 2 раза.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

  1. Жульков А.Ю. Исследование фитазного комплекса зерна ржи [Текст] / Витол И.С., Жульков А.Ю., Карпиленко Г. П. // В сб.: V Научно-практической конференции с международным участием «Высокоэффективные технологии, методы и средства их реализации», Москва, 2007, с. 171 – 172.
  2. Жульков А.Ю. Метод оценки степени растворения крахмала при получении осахаренного сусла Крикунова Л.Н., Жульков А.Ю., Карпиленко Г.П. // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2008, № 1, с. 12 – 14.
  3. Жульков А.Ю. Выделение и характеристики фитазы ржи [Текст] / Жульков А.Ю., Витол И.С., Карпиленко Г.П. // В сб.: VI Научно-практической конференции с международным участием «Высокоэффективные технологии, методы и средства их реализации», Москва, 2008, с. 77 – 79.
  4. Жульков А. Ю. Выделение фитазы из оболочек зерна ржи [Текст] / Жульков А. Ю., Карпиленко Г.П. // Тезисы докладов VII Международной научно-технической конференции «Техника и технология пищевых производств», Могилев, 2009, с. 93.
  5. Жульков А.Ю. Роль зерновой фитазы при производстве и сбраживании ржаного сусла. Часть I. Исследование фитазного комплекса ржи [Текст] / Жульков А.Ю., Витол И.С., Карпиленко Г.П. // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2009, № 5, с. 50 – 55.
  6. Жульков А.Ю. Роль зерновой фитазы при производстве и сбраживании ржаного сусла. Часть II. Способы и режимы получения сусла [Текст] / Жульков А.Ю., Витол И.С., Карпиленко Г.П. // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2009, № 6, с. 48 – 50.
  7. Жульков А.Ю. Исследование процесса сбраживания ржаного сусла, полученного с использованием зерновой и микробной фитаз [Текст] / Жульков А.Ю., Витол И.С., Карпиленко Г.П. // Вестник МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 2009, т. 4, № 5, с.31 – 36.