Способ инверсии растворов сахаров

 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способам подготовки гидролизата к биохимической переработке (инверсии и облагораживания субстрата). Цель изобретения - повышение качества инвертируемых гидролизатов. К древесному гидролизату с содержанием 0,5% серной кислоты после перколяционной варки добавляют 3-10 об.% раствора, содержащего 2-4% сухих веществ, который получен из автолизированной биомассы кормовых или пекарских дрожжей, после выделения из нее на катионите аминокислот. Инверсию проводят с конденсацией паров самоиспарения в течение 6 ч при 98-100°С. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ((9)SU (ш

{,;1) ".. 1: К 1/02, ОПИСАНИЕ И" ."" .- ."; Н .".Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭС!БРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГЙНТ СССР

К АВИАТОРСКОМУ СВИДЕ:.:: - ", :-. (21) 4494039/30-13 (22) 17.10.88 (46) 15.11.90. Бюл. И - 42 (71) Научно-производственное гндролизное объединение "Гидролиэпром" (72) В.А.Попова, P.Ê.Шахан(.ве и Н В.Горбатовская (53) 663.554{088.8) (56) Авторское свидетельство (;:,СР

Р 738389, кл. С !2 N l/22, !97ь, Авторское свидетельство ГССР

К - 480756, кл. С 13 К 1/04, !976. (54) СПОСОБ ИНВЕРСИИ РАСТВОРО::- : САХАРОВ (57) Изобретение относится к )икроИзобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к способу подготовки гидролизата к биохимической переработке (инверсии и облагораживания субстрата), Цель изобретечия — повышение качестна инвертируемых гидролиэатов.

Предлагаеый способ проведения инверсии гидролизата древесины позволяет утилизировать отход производства аминокислот, повысить биологическую доброкачественность субстрата, устранить карамелиэацию сахаров и снизить энерго- и теплозатраты.

Пример. 1. К 1 л древесного гидролизата с содержанием 0,5% серной кислоты после перколяционной варки добавляют 80 мл раствора, содержащего 2-4% сухих веществ, который получен иэ автолиэированной биомассы кормовых или пекарских дрожжей, после выделения иэ нее на катионите амино2 нологиче,". ой промышленности, в частности к способам подготовки гидролиэата к биохимической переработке (инверсии и облагораживания субстрата), Цель изобретения — повышение качества инвертируемых гидролизатов. К древесному гидролиэату с содержанием 0,5Х серной кислоты после перколяционной варки добавляют 3-10 об.% раствора, содержащего 2-4% сухих веществ, который получен иэ автолиэированной биомассы кормовых или пекарских дрожжей, после выделения из нее на катионите аминокислот. Инверсию проводят с конденсацией паров самоиспарения в течение 6 ч при 98-100 С. 4 табл, кислот, Раствор, используемый в качестве добавки, содержит 2,26—

3,92% сухих веществ, при этом содержание сухих веществ клеточных остатков 1,06-2,35%, содержание общего азота 5,9-6,2% от сухих веществ, а концентрация аминного азота 0,0250,038%.

В табл 1 приведена характеристика осадка после инверсии гидролизата.

Из данных т..бл.! следует, что при проведении инверсии по.предлагаемому способу происходит увеличение количества выпадающего осадка как по сравнению с контролем (инверсия без добавок), так и по сравнению с прототипом. Одновременно, по сравнению с контролем резко меняется характер образующегося осадка, который становится рыхлым и не обладает адгезией к стенкам и металлу. По сравнению с прототипом характер осадка не

1606537

Т аблиц а

Количество осадка после инСодержание сухих веществ в растворе, X.

ОСадок

Добавка раствора с клеточными остатками, об.Х от гидролиз ат а версии ь г/л

Исходный гидролиэ at осиновой древесины (беэ добавки) 2,26 Мелкий, плотный осадок с сильной адгезией к стеклу и металлу изменяется, При использовании предлагаемого споооба инверсии выявлены ранее неизвестныеповерхностно-активные свойства раствора с клеточными осадками, при этом. клеточные остатки стали центрами сорбции карамели,-в то время как в прототипе таковыми бы-ли продукты метаболизма дрожжей.

В табл.2 представлены результаты опытов по выявленчю влияния предлагаемого способа инверсии на изменение химического состава- гидролизата. Инверсия проведена (как и в табл.1) при

98 С в течение 6 ч, а также при 90 и

120 С.

При использовании предлагаемого способа инверсии наблюдается изменение химического состава гидролизата по сравнению с контролем, только за счет дополнительного разбавления гидролизата раствором, полученным из автолизированной биомассы дрожжей после сорбции аминокислот, как по содержанию редуцирующих сахаров, так и бромируемых веществ, При этом снижается относительное содержание ингибиторов роста на единицу PB в гидроли-, зате. уменьшение температуры инверсии до 90 С приводит к тому, что инверсия сахаров проходит не полностью.

Подъем температуры нри инверсии гидролизата до 120 С не изменяет степени инверсии, но увеличивает расходы тепла, Проведено культивирование дрожжей на инвертированных гидролизатах осины.и хвойной древесины..

В качестве рабочей культуры использовали дрожжи СапйЫа всоССх

ВНИ-4, выращенные на синтетической среде и перенесенные на испытуемые гидролизаты.

П р и и е р 2. Оценка биологической доброкачественности гидролизата и выхода биомассы дрожжей от PB.

Инвертированный по предлагаемому

5 с|:;. еобу ги,лг"...,Нэа о "л;го1-.а". воздухом, не;, раллз п.-." -: 1. - : ".;, b ве"" . ю, за.ем до рН 4,8,::. ..:; О;.- ., ли,.:;.бавляют иэ ра-.че-.à «бес.;.,ги

507-.: ге .:ьыхода био ыс: ы дро. .и

РВ г идрелизата и раз-;сы,,, д; ленное сусло до РВ

0,5 г прессованных л1 вают на 100 мл сре,ы-. Ъ:., Н.=а 1-. проводят Ha 1„алочнь,.<... -7 : .х .рл

TEó äeð туре:ультв . "ро д аииу поддержании рЕ сред . раствор.:а ..ми:;ка в диапазоне 4,6-4,8.

Результаты перерабо ки гидролиэата осины предстачлены в табл.3, а хвойной древесины — в табл.4.

Таким образом, в результате осуществления предлагаемого способа по . вышается биологическая доброкачественность гидролизата и достигает=я полнота инверсии сахаров, что приво-дит к повышению выход б::омассы:хра;:-.

;кей и увеличению содержания проте на, Формулы из обре гения

Способ инверсии растворов: ах "ров, полученных при гидролизе растительного сырья серной кислотой при нагревании в присутствии веществ, снижающих карамелизацию сахаров, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества инвертируемых гидролиэатов, в качестве веществ, снижающих карамелизацию сахаровь используют раствор, полученный из автолизированной биомассы кормовых или пе40 карских дрожжейь после выделения нз .нее на катионите аминокислот,при этом последний добавляют в количестве 3 — .

10 об.Е от гидролиэата и процесс ве" дут при 98 — 100 С, 1606537

То же с добавкой

5

3,92

3»92

2,47

3,47

3,92

4„32

3,56

5,05

3,0

Прототип

2 26

2,26

2,84

1,81

2,26

1 08

1,87

РВ, % после % уве личения

Количество добавки, об,X от гидролиз ата

Х сниt жения о инвер до ин- после версии инвер сии инвер сии

2,57 на 1,7

0,70 0»51

0,57 О»48

0 54 0,46

3»59 0,60

5

2,57

2,44

2 31

1 ° 92

»!

t!

IIpOTQ THG

2,86

2,94

2,83.

2 61

2,75

2,66

2,46

7

«»!

Ill

Исх! дньй гндролизат хво ной древесины (контроль без добавок)

То же, с добавкой

Прототип 3,0

Гидролиэат

Гидролизат осиновой древесины без .добавки (контроль)

То же с добавкой раствора

Гидролизат хвойной древесины без добавки (контроль)

То же с добавкой раствора

П одолжение табл.1

Рыхлый осадок, не прилипающий к стеклу н металлу

Крупный рыхлый осадок r приш-:дающий к стек,!у н металлу

Рыхлый осадок, не прилипанием .й к стекл - и металлу

РыхльФ осадок, не прилипаиар и к стеклу и металлу

Мелкий, не очень плотньЫ осадок со слабой адгезией к стеыту и металлу

Мелкий, ие очень плотный осадок со слабой адгезией к стеклу и металлу

Рыхлый осадок, не прилипакиций к стеклу и металлу

Мелкий, не очень плотный осадок со слабой адгезией к стеклу и металлу

Рыхлый осадок, не прилипаю!ций к стеклу и металлу

Таблица 2

Бромнруемые в-ва,Х

2, 70 5,0 0,60 0,51 15,0

2,70 5,0 27,) 5,3 15,8

2»42 4»8 14,8

2,01 4,.7 Увел.

3,05 6,6 0,28 0,23 17,8

6»9 О ° 27 0»22 18»5

6»4 0»26- 0»22 15 ° 4

6»1 О»24 0»20 16 ° 7

1606537

Продолжение табл. 2

РВ9 Ж

Колич ест во добав об Ж от гидро лизата

Гидролизат

Бромируемые в-ва,X

% уве личепс сле инвер сии до ининвер жеиия сии версии

14 8

1895 !

8,5

Увел. на 3,7

0927 0923

0,27 0,22

0,27 0,22

0,27 0,28

2,84 3,3

2,9Î 5 5

2,94 6,9

2 18 3,8

2,75

2 75

2,10

Прототип

Таблица 3

Способ

Показатель

Предяагаемый

Прототип

Добавка раствора, o6.% от гидролизата

О контроль

1 34

0,11

1,28. 1,40 1 30 .

0 12 О, H 0,11

1,30

0,12

400 440

143,9 158,3

49 7 49,3

46,0

165 5

4990

3590 2798

125 9 100 0

47,8 43 4

Т аблиц.а 4

Способ

Показатель

Предлагаемый

Прототип

0 контроль

1 20 1919

0 09 0,08

1,43

0,08

1 34

0,09

1,20

0 09

6099 62,9 54,7

108,9 112,5 115,7

49,9 42,0 42,5

57,0 55,9

102 О 100,0

42 9 4591

Гидролизат хвойной древесины с добавкой раствора инверсия при

90 C инверсия при

С

120

РВ сусла %

РВ бражки, %

Выход абсолютно сухих дрожжей от

РВ, %

Выход от контроля, %

Протеин, % а.с.м.

Добавка раствора, об.% гидролизата

PB сусла, %

РВ бражки, Ж

Выход абсолютно сухих дрожжей от PB

Выход от контроля,%

Протеин, % а.с.м.

2975 2 ° 80 198 0927 09 -3 1498