Научная статья на тему 'Влияние основных технологических факторов на процесс осахаривания разваренной ячменной массы'

Влияние основных технологических факторов на процесс осахаривания разваренной ячменной массы Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
70
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЯЧМЕНЬ / РАЗВАРЕННАЯ МАССА / СУСЛО / ФЕРМЕНТНЫЕ ПРЕПАРАТЫ / ЭТАНОЛ / BARLEY / BOILED MASS / WORT / ENZYME PREPARATIONS / ETHANOL

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Ковалева Татьяна Сергеевна, Агафонов Геннадий Вячеславович, Яковлев Алексей Николаевич

В работе рассматривается влияние основных технологических факторов (температура, pH, дозировка ферментных препаратов) на процесс осахаривания разваренной ячменной массы, который является одним из основных в технологии получения этанола.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Ковалева Татьяна Сергеевна, Агафонов Геннадий Вячеславович, Яковлев Алексей Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The paper considers the influence of the main technological factors (temperature, pH, dosage of enzyme preparations) on the process of saccharification of boiled barley mass, which is one of the main in the technology of ethanol production.

Текст научной работы на тему «Влияние основных технологических факторов на процесс осахаривания разваренной ячменной массы»

Филиппинах, в Канаде, США, где средняя стоимость тонны продукции в пределах 12-15 долларов США.

Имеются рекомендации применения Российским институтом биохимии им. А.Н.Баха и Украинским НИИ спиртовой промышленности. В год с одной головы КРС можно получить до 0,3 тонны кормового концентрата содержащего 30 граммов чистого витамина В12. Этим количеством концентрата можно обогатить более 1000 тонн корма.

Доза кормовой смеси, Украинской НИИ: 10-12 мкг витамина В12 на 1 кг сухого вещества корма. Для большей надежности 2,5 мкг на 1 кг сухого корма[5].

Производство высококачественных кормов с радиопротекторными свойствами позволит получить чистую мясную продукцию, а так же будет стимулировать увеличение производство говядины в хозяйствах ВКО и повышает доходы фермера.

Заключение.

Разработанная кормовая смесь богата витаминами В1, В2,В6, В12 и С, минеральными веществами и обладает радиопротекторными свойствами. Время откорма снижается в 3 раза, улучшается качества мясной продукции увеличивается прирост массы животных до 20% и сокращается на 6-14% общего объема потребления сухого корма.

Таким образом, разработанная кормовая смесь для сельскохозяйственных животных, обладающие выраженными радиопротекторными свойствами нового поколения на основе биологически ценных, лечебно - профилактических и специализированных продуктов эффективна для получения мясного продукта с высокой пищевой ценностью необходимого для населения проживающих на близлежащих

территории бывшего Семипалатинского испытательного ядерного полигона.

Список литературы:

1 Кансейтова Э., Кансейтов Т. Величина курдюка овец ордабасинской породы, в конце зимовки / Э.Кансейтова, Т.Кансейтов // Материалы Республиканской научно-теоретической конференции «Сейфуллинские чтения-14: Молодежь, наука, инновации: цифровизация - новый этап развития». -2018.- Т.1, Ч.2. - С.207-210.

2 Постановление Правительства Республики Казахстан от 24 января 2005 года N 49. Утратило силу постановлением Правительства Республики Казахстан от 19 февраля 2008 года N 162 «О Программе по борьбе с опустыниванием в Республике Казахстан на 2005-2015 годы»

4 Амирбеков Ш.А., Дюсембаев С.Т., Амирха-нов К.Ж., Какимов А.К., Есимбеков Ж.С. Научный центр радиоэкологических исследований. Современная радиоэкологическая обстановка на территориях, прилегающих к СИЯП. Монография / Ш.А. Амирбеков, С.Т. Дюсембаев и т.д. // Алматы, 2013. - С.61-75.

3 Кайгородцев А.А. Развитие животноводства как фактор обеспечения продовольственной безопасности Восточного Казахстана [Электр. источник] URL: http://group-global.org/kk/node/34458 (Дата обращения 22.11.18 г.)

5 Биоудобрения в составе кормовых добавок [Электр. источник] URL: http ://www. rosbio gas.ru/literatura/rukovodstvo -

po-biogazovim_texnolo giyam/bioudobreniya-v-

sostave-kormovix-dobavok.html (Дата обращения 22.11.18 г.)

ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПРОЦЕСС ОСАХАРИВАНИЯ РАЗВАРЕННОЙ ЯЧМЕННОЙ МАССЫ

Ковалева Татьяна Сергеевна

Аспирант кафедры технологии бродильных и сахаристых производств, Воронежский государственный университет инженерных технологий, г. Воронеж

tanyakova2501 @gmail. com Агафонов Геннадий Вячеславович Д.т.н., профессор кафедры технологии бродильных и сахаристых производств, Воронежский государственный университет инженерных технологий, г. Воронеж

gvagafonov@mail. ru Яковлев Алексей Николаевич

К.т.н., доцент кафедры технологии бродильных и сахаристых производств, Воронежский государственный университет инженерных технологий, г. Воронеж

vip. alex2 702@mail.ru

АННОТАЦИЯ

В работе рассматривается влияние основных технологических факторов (температура, pH, дозировка ферментных препаратов) на процесс осахаривания разваренной ячменной массы, который является одним из основных в технологии получения этанола. ABSTRACT

The paper considers the influence of the main technological factors (temperature, pH, dosage of enzyme preparations) on the process of saccharification of boiled barley mass, which is one of the main in the technology of ethanol production.

Ключевые слова: ячмень, разваренная масса, сусло, ферментные препараты, этанол. Keywords: barley, boiled mass, wort, enzyme preparations, ethanol.

Процесс осахаривания в технологии получения этанола является одним из основных. В его основе лежит гидролиз крахмала разваренной массы под действием ферментов.

От процесса осахаривания зависит качество получаемого этанола, выход продукта и полнота сбраживания крахмала [2, с. 93].

Осахаривание разваренной ячменной массы проводили ферментным препаратом глюкоамилазы Биозим 800 Л из расчета 6,0 ед ГлС на г крахмала. Контролем являлась разваренная масса, полученная с применением одного ферментного

препарата Альфаферм 3500 Л с дозировкой 1,0 ед АС на г крахмала. Осахаривание протекало при температуре 50-65 0С и рН 4,0-5,5 в течение 120 мин. рН разваренной массы регулировали путем внесения в нее серной кислоты.

В процессе осахаривания изучали динамику накопления глюкозы в ячменном сусле в зависимости от рН и дозировки глюкоамилазы. Пробы для определения глюкозы отбирали каждые 30 минут. Результаты экспериментов представлены на рис. 1 - 3.

о

о о

л

м

0

2

ч

и <и

1

а

<и ч о

и

12

10

0

0 30 60 90

Рисунок 1. Накопление глюкозы в процессе осахаривания в зависимости от температуры, 0С: 1 - 50; 2 -

55; 3 - 60; 4 - 65.

8

6

4

2

Огромное влияние на процесс осахаривания оказывает температура. С повышением температуры повышается реакционная способность молекул крахмала и кинетическая энергия. При температуре (рис. 1) 65 0С в первые 30 минут накопление глюкозы идет быстро, затем резко замедляется, что возможно связано с инактивацией глюкоамилазы вследствие изменения структуры молекулы фермента. Максимальное количество глюкозы накапливается при температуре 60 0С и составляет 11,1 г/см3, что соответствует оптимуму действия применяемого ферментного препарата глюкоамилазы. Оптимальная температура действия глюкоамилазы (60 0С) не совпадает с оптимальной температурой

для сохранения ее активности, но на глюкоамилазу при осахаривании оказывает интенсивное защитное действие крахмал и продукты его неполного гидролиза. Частичная инактивация глюкоамилазы при осахаривании компенсируется ускоряющим действием температуры. Так как при осахаривании крахмал гидролизуется не полностью и его гидролиз продолжается при сбраживании сусла, то для стабилизации активности фермента температура при осахаривании не должна быть выше оптимальной, лучше, если она будет на 1 - 2 0С ниже ее. С другой стороны, проведение процесса осахарива-ния при повышенной температуре обеспечивает микробиологическую чистоту получаемого сусла.

12

10

о

о о

Л 6

п 6

0

ы 2

2 4

1

а

<и ч о

и 0

30 60 90

Продолжительность, мин ■1 -Ш-2 -й-3 -*-4

120

Рисунок 2. Накопление глюкозы в процессе осахаривания при температуре 60 0С в зависимости от рН: 1

- 5,5; 2 - 5,0; 3 - 4,5; 4 - 4,0.

8

0

Концентрация водородных ионов (рН) оказывает многостороннее действие на процесс осахаривания. С одной стороны Н+ изменяют ионизацию активного центра и конформационное состояние глюкоамилазы, с другой стороны влияют на стабильность третичной структуры глюкоамилазы [1, с. 352].

12

о

В 10

о о

0

2

5

1

а

и

Максимальное накопление глюкозы наблюдается при рН 4,5 (рис 2) и составляет 11,9 г/см3. С увеличением дозировки глюкоамилазы возрастает образование эффективных фермент-субстратных комплексов, а, следовательно, и скорость гидролиза крахмала (рис. 3).

30 60 90 Продолжительность, мин •1 -П-2 -й-3 -К-4

120

Рисунок 3. Накопление глюкозы в процессе осахаривания в зависимости от дозировки глюкоамилазы при температуре 60 0С и рН 4,5 ед ГлС на г крахмала: 1 - 4,0; 2 - 5,0; 3 - 6,0; 4 - контроль.

8

6

4

2

0

0

При применении мультиэнзимного комплекса наблюдается увеличение количества глюкозы на 34,7 %, по сравнению с контролем. Степень гидролиза крахмала увеличивается, так как он становится более доступным для действия осахаривающих ферментов за счет гидролиза белковых веществ и оболочек зерна ячменя, содержащих гемицеллю-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

лозы. Из рис. 3 очевидно, что применение мульти-энзимной композиции позволяет сократить расход глюкоамилазы до 4,0 ед ГлС на г крахмала вместо 6,0 ед ГлС на г крахмала в контроле.

Список литературы:

1. Северин С.Е. Биологическая химия [Текст] / С.Е. Северин, Т.Л. Алейникова, Е.В. Осипов, С.А. Силаева. - М: МИА, 2015.

2. Яковлев, А.Н. Влияние ферментного комплекса на процесс водно-тепловой обработки ячменя [Текст] / А.Н. Яковлев, Г.В. Агафонов, Т.С. Ковалева, С.Ф. Яковлева. - Ж. «Актуальная биотехнология». - №3 (14) - 2015.

УДК633.854.54:631.524_

_ОЦЕНКА ПЛАСТИЧНОСТИ ЛЬНА МАСЛИЧНОГО_

Лучкина Т.Н.,

кандидат сельскохозяйственных наук Картамышева Е.В., кандидат сельскохозяйственных наук Збраилова Л.П., научный сотрудник Лобунская И.А., аналитик

T.N. Luchkina, candidate of agricultural Sciences E. V. Kartamysheva, candidate of agricultural Sciences

L.P. Zbrailova, researcher I.A. Lobunskay, analyst

Don experimental station-branch of Federal state budgetary scientific institution "Federal scientific center All-Russian research Institute of oilseeds named by V.S. Pustovoyt"346754 Rostov region, Azov district, village

Oporny, Zhdanov str., 2E-mail: gnudos@mail.ru DOI: 10.31618/ESU.2413-9335.2018.2.56.13-17

Донская опытная станция - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени B.C. Пустовойта»

Лен масличный является ценной культурой, площади посева которой широко распространены в России. Увеличение производства растительного масла является немаловажной задачей, решение которой способствует увеличение площадей льна масличного. Лен нашел свое широкое применение во многих отраслях промышленности. Наряду с реализацией экстенсивной составляющей роста валового производства культуры необходимо уделять особое внимание подбору сортов. Цель работы заключалась в определении наиболее значимых параметров пластичности льна масличного, выявление корреляционных связей основных признаков с урожайностью. Проведенные исследования позволили проанализировать в контрастных условиях реакцию сортов льна масличного разных групп спелости по основным хозяйственно ценным признакам. Наибольшее варьирование отмечено по урожайности семян, незначительная изменчивость наблюдается по масличности и средняя - по вегетационному периоду и высоте растений. Установлена тесная зависимость между урожаем семян и вегетационным периодом у сорта ВНИИМК 620 и средняя у сорта Небесный. Урожайность семян сорта Небесный в значительной степени зависит от годового ГТК и ГТК периода вегетации. Высота растений обеих сортов коррелирует с ГТК года и периода вегетации, но более тесная связь проявляется у сорта ВНИИМК 620.

Ключевые слова: лен масличный, урожайность, масличность, коэффициент вариации, корреляция Keywords: oil flax, yield, oil content, coefficient of variation, corrélation

Oilseed flax is a valuable crop, the acreage of which is widespread in Russia. Increasing the production of vegetable oil is an important task, the solution of which contributes to the increase in the area of oilseed flax. Flax has found its wide application in many industries. Along with the implementation of the extensive component of the growth of gross crop production, it is necessary to pay special attention to the selection of varieties. The aim of the work was to determine the most significant parameters of the oilseed flax plasticity, to identify the correlation of the main features with the yield. The conducted research has allowed to analyze the contrasting conditions of the reaction of flax varieties of different ripeness groups according to the main economically valuable traits. The greatest variation was observed in seed yield, slight

variability was observed in oil content and the average - in the vegetation period and plant height. A close relationship between the seed yield and the growing period in VNIIMK 620 and the average in the heavenly variety was established. The yield of seeds of the heavenly variety largely depends on the annual SCC and SCC vegetation period. The height of plants of both varieties correlates with the SCC of the year and the growing season, but a closer relationship is manifested in the variety VNIIMK 620.

Введение

Увеличение производства растительного масла является в настоящее время актуальной проблемой, решению которой может способствовать расширение посевов льна для производства масла

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.