Alkoholis iš medienos (hidrolizuotas alkoholis). Angliavandenių transformacijos maisto gamyboje

ETANOLIO GAMYBA

Pasaulinė etanolio rinka sudaro apie 4 milijardus dekalitrų (dekalitrų absoliutaus alkoholio) per metus. Etanolio gamybos lyderiai yra JAV, Brazilija, Kinija. JAV yra 97 gamyklos etanoliui iš kukurūzų gaminti (dar 35 gamyklos statomos), kurių bendras pajėgumas yra 1,5 milijardo dekalitrų per metus.

Pagrindinės etanolio naudojimo kryptys pasaulinėje praktikoje:

− 60 % − variklių degalų priedas;

− 25% − chemijos pramonė;

- 15% - maisto pramonė (jos dalis mažėja).

Etanolio pagrindu pagamintuose automobilių degaluose yra 10 % etanolio (E-10 degalai) arba 85 % etanolio (E 85). Naftai kainuojant 60–70 USD už barelį, bioetanolis tampa konkurencingu kuru. Etanolio įvedimas į benziną leidžia atsisakyti pilti tetraetilšviną į degalus, todėl sumažėja išmetamųjų dujų toksiškumas ir degalų sąnaudos.

Jungtinėse Amerikos Valstijose atliekami didelio masto bioetanolio gamybos iš atsinaujinančių augalinių medžiagų (iš kukurūzų stiebų, cukranendrių ir kt.) tyrimai.

Pramoninėmis sąlygomis etanolis gaunamas hidratuojant etileną, esant katalizatoriui (H 3 PO 4 ant silikagelio), iš augalinių žaliavų (medžio, kukurūzų stiebų, cukranendrių) hidrolizatų, taip pat iš krakmolo turinčių žaliavų. medžiagos (kviečiai, rugiai, kvietrugiai, bulvės), melasa, pieno serumas, topinambas. Vidutinė 95,5% etilo alkoholio išeiga iš 1 tonos įvairių rūšiųžaliavos pateiktos 2.1 lentelėje.

2.1 lentelė

Etanolio išeiga iš įvairių žaliavų

2.1 lentelės pabaiga

Baltarusijos Respublikos distiliavimo gamyklose (veikia apie 70 varyklų, kurių bendras pajėgumas viršija 9 mln. dekalitrų per metus) etanoliui gaminti naudojamos krakmolo turinčios žaliavos, daugiausia javų grūdai. Krakmolo kiekis įvairių rūšių grūduose yra (%): kviečiuose - 48–57; rugiai - 46-53; miežiai - 43-55; avižos - 34-40; soros - 42-60; kukurūzai - 61-70. Grūduose taip pat yra (vidutiniškai) cukraus ~ 3%; skaidulų ~ 6%; pentozanai ir pektinai ~ 9%; azotinių (baltymų) medžiagų ~ 11%, riebalų ~ 3%.

Etanolio gamintojai

Mikrobiologinėje sintezėje klasikiniai etanolio gamintojai yra mielės – sacharomicetai ir šizosaccharomicetai. Dažniausiai naudojamos mielės Saccharomyces cerevisiae,Saccharomyces vini,Schizosaccharomyces pombe.

Sacharomicetai turi ląstelių apvali forma 10-15 mikronų dydžio, dauginasi pumpurais. Šizosacharomicetai turi dideles lazdelės formos ląsteles, kurių skersmuo yra 4–5 µm, o ilgis – 18–20 µm, kurios dauginasi dalijantis. Abi mielės gerai fermentuoja gliukozę, manozę, fruktozę, sacharozę, maltozę, sunkiau fermentuoja galaktozę ir nefermentuoja pentozės cukrų (ksilozės, arabinozės).

Teorinė etanolio išeiga iš 100 kg fermentuotos gliukozės yra 51,14 kg arba 64,80 l (iš to susidaro 48,86 kg CO 2). Praktiškai alkoholio išeiga siekia 82-92% teorinės, nes dalis substrato sunaudojama mielių dauginimuisi ir augimui bei šalutinių produktų susidarymui.

Etanolio sintezė mielių ląstelėje atliekama pagal šią schemą:

Alkoholinės rūgimo šalutiniai produktai yra glicerinas, aukštesnieji (fuzelo) alkoholiai, organinės rūgštys (acto, piruvo, pieno, gintaro rūgštis), aldehidai. Alkoholinės fermentacijos metu cukrus (gliukozė) išleidžiamas įvairioms medžiagoms susidaryti šiais kiekiais: etanolis - 46-47%, anglies dioksidas - 44-46%, mielių biomasė - 1,8-4,0%, glicerolis - 3-4%. , aukštesnieji alkoholiai - 0,3-0,7%, organinės rūgštys - 0,2-1,0%, aldehidai - 0,1-0,2%. Pakartotinai grąžinant mieles į fermentaciją, sumažėja cukraus suvartojimas biomasei formuoti, o fermentacijos intensyvumas net šiek tiek padidėja.

Glicerolio susidarymas alkoholinės fermentacijos metu paaiškinamas tuo, kad indukcijos laikotarpiu (prieš acetaldehido susidarymą) vyksta dismutacijos reakcija tarp dviejų fosfogliceraldehido molekulių, veikiant fermentui aldehido mutazei, dalyvaujant vandens molekulei. Šiuo atveju viena fosfogliceraldehido molekulė redukuojama, susidaro fosfoglicerolis, o kita oksiduojama iki 3-fosfoglicerino rūgšties. Fosfoglicerolis nedalyvauja tolesnėse reakcijose net po skilimo fosforo rūgštis yra alkoholinės fermentacijos šalutinis produktas. 3-fosfoglicerino rūgštis virsta EMT keliu ir susidaro acetaldehidas. Atsiradus acto aldehidui, prasideda stacionarus fermentacijos laikotarpis, kurio metu fosfogliceraldehido oksidacija į fosfoglicerino rūgštį vyksta sudėtingesniu būdu, pridedant neorganinio fosfato (EMP kelias). Šiuo atžvilgiu, kartu su etanoliu, fermentacijos metu visada susidaro tam tikras glicerolio kiekis.

Kai acetaldehidas jungiasi su bisulfitu, fermentacijos procesas nukreipiamas į glicerolio susidarymą:

C 6 H 12 O 6 ® CH 3 CHO + CO 2 + CH 2 OH-CHOH-CH 2 OH.

Šarminėje aplinkoje acetaldehido molekulė pradeda redokso reakciją su antrąja molekule, sudarydama etanolį ir acto rūgštį. Tuo pačiu metu kaupiasi glicerinas. Iš viso procesas išreiškiamas tokia lygtimi:

2C 6 H 12 O 6 + H 2 O ® ® 2CH 2 OH-CHOH-CH 2 OH + C 2 H 5 OH + CH 3 COOH + 2CO 2.

Šie metodai naudojami pramoninei glicerino gamybai.

Aukštesni alkoholiai susidaro iš fermentacijos terpėje esančių aminorūgščių (mažesniu mastu iš keto rūgščių), vykstant viena po kitos vykstančioms aminorūgščių deamininimo, susidariusių keto rūgščių dekarboksilinimo ir aldehidų redukavimo reakcijoms.

Iš misoje esančių aukštesniųjų alkoholių yra: propilo (susidaro iš treonino), izobutilo (iš valino), amilo (iš izoleucino) ir izoamilo (iš leucino).

Šiuo metu intensyviai ieškoma netradicinių etanolį gaminančių mikroorganizmų, galinčių fermentuoti įvairiausius substratus, pasižyminčius dideliu etanolio produktyvumu ir padidintu atsparumu etanoliui bei aukštai temperatūrai. Įdomios yra etanolį sintetinančios bakterijos. Pavyzdžiui, bakterijos Zymomonas mobilis skiriasi nuo mielių intensyvia medžiagų apykaita: pasižymi dideliu specifiniu gliukozės pavertimo etanoliu greičiu, suteikia didesnę etanolio išeigą (iki 95 % teoriškai įmanomos) ir yra labiau tolerantiškos alkoholiui. Tačiau šios bakterijos yra jautrios inhibitorių (furfurolo, fenolių) buvimui maistinėse terpėse ir reikalauja, kad fermentacijos procesas būtų vykdomas aseptinėmis sąlygomis.

termofilinės bakterijos Clostridium thermocellum(optimali augimo temperatūra 68°C) augalinės kilmės celiuliozę gali tiesiogiai paversti etanoliu, tačiau žaliavos turi būti išlaisvintos nuo lignino. Tiesiogiai perdirbant augalines žaliavas dar nepavyko pasiekti didelės alkoholio išeigos.

Mielių padermės, galinčios fermentuoti pentozės cukrų ( Pachysolen tannophilus, Pichia stipitis, Candida shehata). Etanolio išeiga fermentuojant 100 kg ksilozės siekia 35-47 litrus.

Mielės naudojamos vidaus praktikoje gaminant etanolį iš krakmolo turinčių žaliavų. Saccharomyces cerevisiae turintys optimali temperatūra fermentacija 29–30°С.

Fermentinis krakmolo sucukrinimas

Tradiciniai etanolio gamintojai nesugeba skaidyti polisacharidų, todėl, gaunant misą, krakmolo turinčios žaliavos turi būti virinamos ir cukruojamos. Daugumos augalų krakmole yra 20-25% amilozės ir 80-75% amilopektino. Augalų ląstelėse krakmolas yra grūdelių (granulių) pavidalo, kurių dydis svyruoja nuo 1 iki 120 mikronų (bulvių krakmolo granulės yra 40-50 mikronų dydžio, grūdų krakmolo granulės - 10-15 mikronų). Krakmolas, amilozė ir amilopektinas netirpsta šaltame vandenyje, alkoholyje, eteryje. Amilozė lengvai tirpsta šiltas vanduo, amilopektinas – kaitinant esant slėgiui. Tinklinė amilopektino molekulių struktūra sukelia krakmolo granulių išbrinkimą joms netirpus (antriniai ryšiai susilpnėja dėl hidratacijos). Tam tikroje temperatūroje granulės atsipalaiduoja, nutrūksta ryšiai tarp atskirų konstrukcinių elementų, pažeidžiamas granulių vientisumas. Tuo pačiu metu smarkiai padidėja tirpalo klampumas - atsiranda krakmolo želatinizacija. Pastai būdingas netvarkingas molekulių išsidėstymas, kristalinės struktūros praradimas. 120–130°C temperatūroje pasta tampa lengvai judri. Pilniausiai amilopektinas ištirpsta 136–141°C temperatūroje kviečių krakmole, 132°C – bulvių krakmole.

Grūdų ar bulvių virimo metu ištirpęs krakmolas hidrolizuojamas (sucharizuojamas) su amilolitiniais grūdų salyklo fermentais arba mikroorganizmų, daugiausia siūlinių grybų ir bakterijų, kultūromis. Iš augalinių medžiagų amilolitinių fermentų daugiausiai yra daigintuose javų grūduose, vadinamuose salyklu. Šiuo metu alkoholio pramonėje plačiai naudojami fermentų preparatai, kurių pagrindą sudaro siūlinių grybų (arba genties bakterijų) kultūros. bacila), kurie turi daug pranašumų prieš salyklą. Gijinių grybų kultūros auginamos ant kviečių sėlenų arba kukurūzų miltų, o salyklui gaminti reikia kondicionuotų grūdų. Su salyklu į misą patenka daug pašalinių mikroorganizmų, o tai neigiamai veikia etanolio išeigą. Grybų giluminės kultūros auginamos steriliomis sąlygomis, jos neužteršia misos pašaliniais mikroorganizmais. Grybų paviršinės kultūros auginimas vykdomas daug greičiau (1,5-2,0 dienos) nei grūdų dygimas (9-10 dienų). Grybai sudaro fermentų kompleksą, kuris giliau hidrolizuoja krakmolą, taip pat skaido hemiceliuliozes į monosacharidus, todėl padidėja etanolio išeiga iš žaliavų.

Krakmolo turinčių žaliavų sacharinimo procese dalyvauja įvairūs fermentai. Didžiausias produkcijos vertės turi amilazę. α- ir β-amilazės katalizuoja tik α-1,4-gliukozidinių ryšių nutraukimą. Veikiant α-amilazėms, ryšiai nutrūksta atsitiktinai, bet daugiausia grandinėse. Dėl to daugiausia susidaro dekstrinai, o ne didelis skaičius maltozė ir oligosacharidai. Atsižvelgiant į veikimo pobūdį, α-amilazė vadinama endogenine arba dekstrinogenine amilaze.

β-amilazės veikimas nukreipiamas į galines (išorines) krakmolo jungtis, o nuosekliai, pradedant nuo neredukuojančių grandinių galų, atskeliamos dvi gliukozės liekanos (maltozė). β-amilazė negali apeiti krakmolo makromolekulės šakojimosi vietų, todėl hidrolizė sustoja ties priešpaskutine α-1,4-gliukozidine jungtimi, o amilopektino hidrolizės metu lieka didelės molekulinės masės dekstrinai. Amilozę β-amilazė beveik visiškai paverčia maltoze, amilopektino yra tik 50–55%.

Dėl bendro α- ir β-amilazių veikimo susidaro sacharidų mišinys, susidedantis iš maltozės, nedidelio kiekio gliukozės ir mažos molekulinės masės dekstrinų, kuriame yra visos krakmolo α-1,6-gliukozidinės jungtys. yra koncentruoti.

Bakterijose ir mikroskopiniuose grybuose trūksta β-amilazės, tačiau yra aktyvios α-amilazės, kuri skiriasi aminorūgščių sudėtimi baltyme ir veikimo specifiškumu. Visų pirma, katalizuojant mikroskopinių grybų α-amilazei, susidaro didelis kiekis gliukozės ir maltozės. Tarp bakterinių amilazių yra ir sacharogeninių, ir dekstrinogeninių. Pirmieji hidrolizuoja krakmolą 60% ir daugiau, antrieji 30–40%. Mikrobinės kilmės α-amilazės, kaip ir salyklo α- ir β-amilazės, nepuola α-1,6-gliukozidinių jungčių.

Mikroskopiniuose grybuose yra gliukoamilazės, kuri katalizuoja krakmolo α-1,4- ir α-1,6-gliukozidinių jungčių nutraukimą. Šio fermento katalizės metu gliukozės likučiai paeiliui atskiriami nuo neredukuojančių amilozės ir amilopektino galų. Ryšio nutrūkimo vietoje pridedama vandens molekulė, todėl teorinė gliukozės išeiga hidrolizės metu yra 111,11 % krakmolo masės.

Trys galimi būdai fermento sąveika su substratu (turinčiu daug grandinių): daugiagrandinė, vienos grandinės ir kombinuota.

Pagal kelių grandžių metodą fermento molekulė atsitiktinai atakuoja vieną iš polisacharidų grandinių, atskirdama nuo jos grandį, o tada taip pat atsitiktinai atakuoja kitas grandines, įskaitant, galbūt, anksčiau užpultą. Taigi, egzistuojant fermento ir substrato kompleksui, įvyksta tik vienas katalizinis įvykis.

Taikant vienos grandinės metodą, fermento molekulė, atsitiktine tvarka užpuldama vieną iš polisacharidų grandinių, paeiliui atskiria nuo jos saitus, kol grandinė visiškai suskaidoma. Egzistuojant fermento-substrato kompleksui, visi fermentui prieinami ryšiai yra hidrolizuojami.

Kombinuotas metodas arba daugkartinio atakos metodas susideda iš to, kad fermento ir substrato komplekso egzistavimo metu hidrolizuojamos kelios jungtys. Tokiu atveju, suskaidžius vieną grandį, fermentas yra ne atstumiamas, o uždelstas. Ataka įvyksta keičiant vienos ir kelių grandinių metodus.

Tyrimai parodė, kad α- ir β-amilazės atlieka hidrolizę daugybinio atakos metodu (daugiagrandinis metodas būdingas bakterinei α-amilazei).

Namų distiliavimo gamyklose žaliaviniam krakmolui naudojamas žalias (nedžiovintas) salyklas salyklo pieno pavidalu, įvairaus aktyvumo fermentų preparatai (gliukavamorinas, amilorizinas, amilosubtilinas) arba salyklo pieno ir fermentinio preparato mišinys. cukrinimas buitinėse distiliavimo gamyklose.

Salyklo gavimo technologija apima šiuos pagrindinius procesus: žaliavų mirkymas, kad būtų pasiektas 38–40% drėgnis; grūdų daiginimas 10 dienų pneumatinėje salyklo patalpoje 0,5–0,8 m storio sluoksniu; salyklo malimas diskinėse arba plaktiniuose malūnuose; salyklo dezinfekavimas formalino arba baliklio tirpalu ir salyklo pieno paruošimas. Salyklo pienas gaunamas sumaišius maltą salyklą su vandeniu (4–5 litrai vandens 1 kg salyklo).

Salyklas, pagamintas iš įvairių javų grūdų, turi nevienodą kiekvieno amilolizinio fermento kiekį. Pavyzdžiui, miežių salyklas turi didelį α- ir β-amilolizinį aktyvumą, o sorų salyklas – stiprų dekstrinolitinį aktyvumą. Dažniausiai ruošiamas trijų rūšių salyklo mišinys: miežių (50%), sorų (25%) ir avižų (25%). Draudžiama naudoti salyklą iš vienos kultūros tos pačios kultūros alkoholiui gaminti.

Etanolis (etilo alkoholis) C 2 H 5 OH yra skaidrus, bespalvis degimo ir būdingo kvapo skystis, kurio santykinis tankis yra 0,79067. Etanolio virimo temperatūra esant normaliam slėgiui yra 78,35 °C, pliūpsnio temperatūra yra 12 °C, o užšalimo temperatūra yra 117 °C. Chemiškai grynas etanolis yra neutralus; rektifikuotame alkoholyje yra nedidelis kiekis karboksirūgščių, todėl jo reakcija yra šiek tiek rūgšti. Etanolis yra labai higroskopiškas; godžiai sugeria vandenį iš oro, augalų ir gyvūnų audinių, dėl ko jie sunaikinami.

Alkoholis yra nuodingas žmonėms ir gyvūnams, taip pat mikroorganizmams. Alkoholio garai taip pat kenkia. Didžiausia leistina garų koncentracija ore yra 1000 mg/cm 3 . Alkoholis turi sprogstamųjų savybių. Alkoholio garų sprogios koncentracijos ribos yra 2,8-13,7% oro tūrio. Etanolis gaminamas iš maisto žaliavų žaliavinio alkoholio pavidalu, kurio stiprumas ne mažesnis kaip 88 tūrio proc., ir rektifikuotas alkoholis, kurio stiprumas 96,0-96,5 tūrio proc., kaip 1 klasės rektifikuotas alkoholis, aukščiausio grynumo. , „Extra“ ir „Lux“, „Basis“, „Alfa“.

Alkoholio gamyba iš krakmolo turinčių žaliavų susideda iš šių pagrindinių technologinių etapų: žaliavos paruošimas perdirbti; grūdų ir bulvių apdorojimas vandeniu (virimas); virtos masės sucukrinimas; pramoninių mielių auginimas; sucukrintos misos fermentacija ir alkoholio ekstrahavimas iš misos bei jos valymas.

4.1. Bulvių ir grūdų paruošimas perdirbimui

Bulvių ir grūdų paruošimas perdirbimui susideda iš žaliavų pristatymo į gamyklą, priemaišų atskyrimo, malimo ir partijos paruošimo.

Bulvės iš pečių lauko keliais vežamos į atsargines dėžes, iš kurių hidrauliniu konvejeriu tiekiamos į gamybą. Bulvėse atskiriamos lengvos, stambios ir sunkios priemaišos

laužo ir akmenų gaudyklės. Bulvių plovimo mašinos naudojamos plovimui ir likusių nešvarumų pašalinimui.

Virimui skirti grūdai valomi ant oro sieto ir magnetinių separatorių.

Taikant periodinį vandens terminio apdorojimo metodą, bulvės ir grūdai verdami kaip visuma, ištisinėmis schemomis žaliavos iš anksto susmulkinamos. Smulkinimo laipsnis turi įtakos virimo temperatūrai ir trukmei. Malant bulves ant sietelio, kurio skylutės skersmuo 3 mm, neturi likti likučių, o malant grūdus likučių ant šio sieto neturi viršyti 0,1-0,3 proc. Šlifavimo pralaidumas per sietą su 1 mm skersmens skylutėmis turėtų būti 60–90%.

Partijos paruošimas susideda iš susmulkintų žaliavų sumaišymo su vandeniu ir pakaitinimo iki tam tikros temperatūros. Į susmulkintus grūdus įpilama 280-300% vandens, į bulvių košę įpilama 15-20% vandens pagal žaliavos masę. Kietųjų medžiagų koncentracija misoje turi būti 16-18%.

4.2. Grūdų ir bulvių terminis apdorojimas vandeniu

Pagrindinis vandens terminio apdorojimo uždavinys – žaliavų paruošimas krakmolo sucukrinimui amilolitiniais salyklo fermentais arba mikrobinės kilmės fermentiniais preparatais. Pilnai ir greičiau sucukrinimas vyksta tada, kai krakmolas yra prieinamas jų veikimui (neapsaugotas ląstelių sienelių), želatinizuojasi ir ištirpsta, o tai galima pasiekti termiškai apdorojant visas žaliavas esant padidintam slėgiui arba, kaip šis procesas paprastai vadinamas alkoholyje. gamyba, virinimas; itin smulkus mechaninis žaliavų šlifavimas specialiomis staklėmis; mechaninis žaliavų šlifavimas iki tam tikro dydžio dalelių, po to virinimas slėgiu (kombinuotas metodas).

Visos krakmolo turinčios žaliavos katile apdorojamos prisotintu garu esant pertekliniam slėgiui iki 0,5 MPa (temperatūra 158,1 ° C). Esant tokioms sąlygoms, krakmolas ištirpsta, žaliavos ląstelių sienelės suminkštėja ir iš dalies ištirpsta, o vėliau pučiant žaliavą į garų separatorių (laikiklį), ląstelių struktūra sunaikinama dėl slėgio kritimo, šlifavimo. grotelės alaus daryklos pūtimo dėžėje, taip pat kiti mechaniniai poveikiai greitam virtos masės judėjimui iš vieno aparato į kitą. Virimo procese vienu metu vyksta žaliavų sterilizacija, kuri yra svarbi sacharizacijos ir fermentacijos procesams.

Sumalant žaliavas iki mažesnių dalelių nei krakmolo grūdeliai, ląstelės struktūražaliavos ir patys krakmolo grūdai, dėl kurių jie ištirpsta 60-80 ° C temperatūros vandenyje ir yra sucukrinami salyklo amilolitiniais fermentais ir mikroorganizmų kultūromis. Itin smulkaus šlifavimo būdas kol kas nenaudojamas dėl didelio elektros suvartojimo ir žinių apie žaliavų sterilizavimo klausimą stokos.

Plačiai naudojamas kombinuotas metodas, pagal kurį žaliava pirmiausia susmulkinama iki vidutinio dydžio (1-1,5 mm) dalelių, o po to virinama. Šiuo atveju virimo temperatūra ir trukmė yra mažesnė nei termiškai apdorojant visas žaliavas. Susmulkintų žaliavų virtos masės pūtimas slėgio kritimu prisideda prie tolesnio jos sklaidos. Šis terminio apdorojimo būdas kartu su procesų tęstinumu laikomas pažangiausiu. Esant santykinai mažoms elektros sąnaudoms žaliavų malimui, šilumai verdant, o dėl virimo režimo „minkštumo“, užtikrinančio minimalius rauginių medžiagų nuostolius, metodas leidžia gerai paruošti žaliavą cukravimui.

Verdant bulves ir grūdus, įvyksta reikšmingi struktūriniai ir mechaniniai žaliavų pakitimai bei jų sudėtį sudarančių medžiagų cheminiai virsmai.

Tu esi miške... Aplink būriuojasi stori ir ploni medžių kamienai. Chemikui jie visi susideda iš tos pačios medžiagos – medienos, kurios pagrindinė dalis yra organinė medžiaga – pluoštas (C 6 H 10 O 5) x. Pluoštas sudaro augalų ląstelių sieneles, tai yra jų mechaninį skeletą; gana grynas, mes jį turime medvilninio popieriaus ir lino pluoštuose; medžiuose jis visada randamas kartu su kitomis medžiagomis, dažniausiai su ligninu, beveik tos pačios cheminės sudėties, bet skirtingų savybių. elementari formulė pluoštas C 6 H 10 O 5 sutampa su krakmolo formule, runkelių cukrus turi formulę C 12 H 2 2O 11. Vandenilio atomų skaičiaus ir deguonies atomų skaičiaus santykis šiose formulėse yra toks pat kaip ir vandenyje: 2:1. Todėl šios ir panašios medžiagos 1844 metais buvo vadinamos „angliavandeniais“, tai yra medžiagomis, tarsi (bet iš tikrųjų ne) susidedančiomis iš anglies ir vandens.

Angliavandenių pluoštas turi didelę molekulinę masę. Jo molekulės yra ilgos grandinės, sudarytos iš atskirų grandžių. Skirtingai nuo baltų krakmolo grūdelių, pluoštas yra tvirti siūlai ir pluoštai. Taip yra dėl skirtingos, dabar tiksliai nustatytos, struktūrinės krakmolo ir skaidulų molekulių struktūros. Grynas pluoštas techniškai vadinamas celiulioze.

1811 m. akademikas Kirchhoffas padarė svarbų atradimą. Jis paėmė paprastą krakmolą, gautą iš bulvių, ir veikė jį praskiesta sieros rūgštimi. Veikiant H 2 SO 4 įvyko hidrolizė krakmolas ir jis virto cukrumi:

Ši reakcija buvo svarbi praktinė vertė. Jo pagrindu gaminama krakmolo smėlis.

Tačiau ląsteliena turi tą pačią empirinę formulę kaip ir krakmolas! Taigi iš jo galima gauti ir cukraus.

Iš tiesų 1819 metais pirmą kartą buvo atliktas ir celiuliozės sucukrinimas praskiesta sieros rūgštimi. Šiems tikslams taip pat gali būti naudojama koncentruota rūgštis; Rusų chemikas Vogelis 1822 metais gavo cukraus iš paprastas popierius, veikiant jį 87% H 2 SO 4 tirpalu.

IN pabaigos XIX in. gauti cukraus ir alkoholio iš medienos jau susidomėjo praktiniai inžinieriai. Šiuo metu alkoholis iš celiuliozės gaunamas gamykliniu mastu. Metodas, atrastas mokslininko mėgintuvėlyje, atliekamas dideliuose plieniniuose inžinieriaus aparatuose.

Aplankysime hidrolizės gamyklą... Didžiuliai pūdytuvai (perkoliatoriai) prikrauti pjuvenų, drožlių ar medžio drožlių. Tai lentpjūvių ar medienos apdirbimo įmonių atliekos. Anksčiau šios vertingos atliekos buvo deginamos arba tiesiog išmetamos į sąvartyną. Silpnas (0,2-0,6%) mineralinės rūgšties (dažniausiai sieros) tirpalas nuolatine srove praeina per perkoliatorius. Tos pačios rūgšties ilgai išlaikyti aparate neįmanoma: joje esantis cukrus, gautas iš medienos, lengvai sunaikinamas. Perkoliatoriuose slėgis 8-10 atm, o temperatūra 170-185°. Tokiomis sąlygomis celiuliozės hidrolizė vyksta daug geriau nei įprastomis sąlygomis, kai procesas yra labai sunkus. Perkoliatoriai gamina tirpalą, kuriame yra apie 4% cukraus. Cukrinių medžiagų išeiga hidrolizės metu siekia 85% teoriškai galimos (pagal reakcijos lygtį).

Ryžiai. 8. vizualinė diagrama hidrolizinio alkoholio gavimas iš medienos.

Dėl Sovietų Sąjunga, kuris turi beribį miškais ir nuolat besivystanti sintetinio kaučiuko pramonė, ypač domina alkoholio gamyba iš medienos. 17-asis Visasąjunginės bolševikų komunistų partijos suvažiavimas nutarė visais įmanomais būdais plėtoti alkoholio gamybą iš pjuvenų ir atliekų. popieriaus pramonė. Pirmosios sovietinės hidrolizės-alkoholio gamyklos pradėjo reguliariai dirbti 1938 m. Antrojo ir trečiojo penkerių metų planų metais pastatėme ir paleidome hidrolizės alkoholio - spirito iš medienos gamybos gamyklas. Šis alkoholis šiuo metu yra viskas dideli kiekiai perdirbamas į sintetinį kaučiuką. Tai alkoholis iš nemaistinių žaliavų. Iš kiekvieno milijono litrų hidrolizuoto etilo alkoholio išskiriama apie 3 tūkst. tonų duonos arba 10 tūkst. tonų maistui skirtų bulvių ir atitinkamai apie 600 hektarų pasėto ploto. Tokiam kiekiui hidrolizinio alkoholio gauti reikia 10 000 tonų 45% drėgnumo pjuvenų, kurias per metus gali pagaminti viena vidutinio našumo lentpjūvė.

Skaityti: II. Plastikinių gaminių pneumo-vakuuminio formavimo technologija. Alfa ir beta agonistai. Pagrindiniai efektai, pritaikymas. Kolageno hidrolizato aminorūgščių spektras (masės procentais) Anatoksinai, jų gamyba, titravimas ir praktinis pritaikymas. Anatoksinai. Gavimas, gryninimas, titravimas, pritaikymas. Antitoksiniai serumai. Gavimas, gryninimas, titravimas, pritaikymas. Komplikacijos vartojimo metu ir jų prevencija. Aparatūros-programinės įrangos rinkinys (HSC) (virtualiųjų instrumentų technologija). Bilieto numeris 51 vyriškų lytinių hormonų preparatai. Veiksmo mechanizmas. taikymas. narkotikų. anabolikų samprata Bilieto numeris 51 vyriškų lytinių hormonų preparatai. Veikimo mechanizmas.taikymas. narkotikų. anabolikų samprata

Krakmolas yra pagrindinis augalų rezervinis polisacharidas, kuris yra svarbiausias angliavandenių komponentas dietoje. Krakmolas laikomas javų sėklose, gumbuose, šakniastiebiuose krakmolo grūdelių pavidalu, kurie, priklausomai nuo augalo rūšies, yra skirtingos formos (sferinės, kiaušiniškos, lęšinės arba netaisyklingos) ir dydžio (nuo 1 iki 150 mikronų, vidutiniškai 30). -50 mikronų).

Įvairių rūšių augalų krakmolo grūdai:

A - bulvės; B - kviečiai; B - avižos; G - ryžiai; D - kukurūzai; E – grikiai.

1 - paprastas krakmolo grūdas, 2 - kompleksinis, 3 - pusiau sudėtingas.

Krakmolas yra sudėtingos struktūros ir susideda iš dviejų homopolisacharidų: vandenyje tirpios amilozės ir netirpios amilopektino. Jų santykis krakmole gali skirtis priklausomai nuo augalo ir audinio, iš kurio jis buvo išskirtas, tipo (amilozės 13-30%; amilopektino 70-85%).

Amilozę sudaro nešakotos (linijinės) grandinės, kuriose yra 200–300 gliukozės liekanų, sujungtų α(1→4) glikozidine jungtimi. Dėl α konfigūracijos ties C-1 grandinės sudaro 13 nm skersmens spiralę, kurioje viename posūkyje yra 6-8 gliukozės likučiai. Molekulinė masė yra 50 000 Da.

Amilopektinas yra šakotos struktūros, kurioje vidutiniškai vienoje iš 20-25 gliukozės liekanų yra šoninė grandinė, prijungta α(1→6) glikozidine jungtimi. Taip sukuriama medžio struktūra. Molekulinė masė siekia 1–6 milijonus Da.

Krakmolo hidrolizė yra daugelyje maisto technologijų kaip vienas iš būtinų procesų, užtikrinančių galutinio produkto kokybę. Pavyzdžiui:

Kepykloje tešlos ruošimo ir duonos kepimo procesas;

Gaminant alų - alaus misos gavimas ir salyklo džiovinimas;

Gaminant girą;

Alkoholio gamyboje – žaliavų ruošimas fermentacijai;

Gaunant įvairius saldžius krakmolo produktus – gliukozę, melasą, cukraus sirupus.

Yra du krakmolo hidrolizės būdai:

Rūgštis - veikiant mineralinėms rūgštims;

Fermentinis – veikiant fermentų preparatams.

Hidrolizuojant krakmolą, veikiant rūgštims, pirmiausia susilpnėja ir nutrūksta asociatyvūs ryšiai tarp amilozės ir amilopektino makromolekulių. Tai lydi krakmolo grūdų struktūros pažeidimas ir vienalytės masės susidarymas. Toliau vyksta α(1→4) ir α(1→6)-glikozidinių jungčių skilimas, pridedant vandens molekulės plyšimo vietoje. Hidrolizės procese didėja laisvųjų aldehidų grupių skaičius, mažėja polimerizacijos laipsnis. Tarpinėse stadijose susidaro dekstrinai, tri ir tetracukrai, maltozė. Galutinis hidrolizės produktas yra gliukozė. Rūgštinė hidrolizė turi nemažai reikšmingų trūkumų dėl didelių koncentracijų rūgščių ir aukštos temperatūros(virš 100 °C), dėl to susidaro angliavandenių terminio skilimo ir dehidratacijos produktai, vyksta transglikozilinimo ir reversijos reakcijos.

Palyginti su rūgštine hidrolize, fermentinė hidrolizė yra perspektyvesnė ir turi šiuos privalumus:

1) Aukštos kokybės pagaminto produkto, nes susidaro mažiau šalutinių produktų;

2) Fermentų veikimo specifiškumas leidžia gauti norimų fizinių savybių (pavyzdžiui, saldumo) produktą;

3) Didelė produkto išeiga pasiekiama mažesnėmis ekonominėmis sąnaudomis.

Fermentinė krakmolo hidrolizė atliekama amilolitinių fermentų pagalba. Šiai grupei priklauso α-amilazė, β-amilazė, gliukoamilazė, pululanazė ir kai kurie kiti fermentai. Kiekvienas iš jų turi savo specifines savybes.

α-amilazė- endofermentas, hidrolizuojantis α (1-4)-glikozidinius ryšius amilozės arba amilopektino molekulėje, todėl susidaro dekstrinai - nepilnos krakmolo ir nedidelio kiekio gliukozės bei maltozės hidrolizės produktai:

α-amilazės rasta gyvūnuose (seilėse ir kasoje), aukštesniuosiuose augaluose (dygusiose miežių, kviečių, rugių, sorų sėklose) ir mikroorganizmuose (Aspergillus genties grybai, Rhizopus, Bacillus subtilis genties bakterijos).

β-amilazė- egzofermentas, hidrolizuoja α (1-4)-glikozidinius ryšius iš neredukuojančių amilozės molekulės galų, amilopektino susidarant maltozei (54-58%), t.y. rodo ryškų sacharizuojantį aktyvumą. Kitas reakcijos produktas yra β-dekstrinas (42-46%). Šis fermentas pasiskirsto aukštesniųjų augalų audiniuose.

Gliukoamilazė yra egzofermentas, veikiantis iš neredukuojančių amilozės ir amilopektino molekulių galų, jis atskiria gliukozės molekules hidrolizuodamas α (1-4)- ir α (1-6)-glikozidinius ryšius. Šis fermentas dažniausiai randamas Aspergillus, Rhizopus genties mikromicetuose.

Įvairių tipų amilazių veikimo krakmolui mechanizmas:

Krakmolo technologija.

Pramoninės krakmolo gamybos žaliavos yra bulvės, kukurūzų grūdai, kviečiai, ryžiai ir sorgai. Apsvarstykite bulvių krakmolo gamybos technologiją. Tai apima šiuos etapus:

Bulvių plovimas nuo nešvarumų ir pašalinių medžiagų bulvių plovimo mašinoje;

Svėrimas;

Smulkiai sumalti bulves greitaeigėmis bulvių tarka, norint gauti bulvių košę (kuo ji labiau susmulkinta, tuo daugiau krakmolo išsiskirs iš ląstelių, tačiau svarbu nepažeisti pačių krakmolo grūdelių);

Bulvių košės apdorojimas sieros dioksidu arba sieros rūgštimi (siekiant pagerinti krakmolo kokybę, baltumą ir užkirsti kelią mikroorganizmų vystymuisi);

Košės atskyrimas centrifugomis arba hidrociklono sistema;

Krakmolo pieno rafinavimas - krakmolo valymas iš minkštimo ant rafinavimo sietelio;

Krakmolo plovimas hidrociklone.

Rezultatas yra žaliavinis krakmolas, kurio drėgnis yra 40–52%. Jis nėra ilgalaikis saugojimas, kitaip nei sausas gamybos procesas, kurį sudaro šios operacijos: mechaninis drėgmės pertekliaus pašalinimas, džiovinimas, presavimas ir pakavimas.

Gaminant daugybę produktų, modifikuoto krakmolo naudojimas yra veiksmingas:

- Patinimas (iš anksto želatinizuotas) krakmolas gaunamas džiovinant pastą specialiose džiovyklose, po to sumalant plėvelę į miltelius, kurių dalelės sušlapus vandeniu išsipučia ir padidėja tūris. Brinkinamas krakmolas naudojamas Maisto pramone(greitasis maistas, stabilizatoriai ir tirštikliai maisto produktuose be šildymo).

- oksiduotas krakmolas gaunamas oksiduojant krakmolą įvairiomis oksiduojančiomis medžiagomis (KMnO 4, KBrO 3 ir kt.). Priklausomai nuo oksidacijos metodo, produktai turi skirtingą klampumą ir želėją. Jie naudojami popieriaus pramonėje, siekiant padidinti popieriaus, kaip tanino, stiprumą, o esant žemam oksidacijos laipsniui (iki 2%) – maisto pramonėje. Taigi viena iš oksiduoto krakmolo rūšių – želėjimas naudojamas kaip stingimo priemonė vietoj agaro ir agaroido gaminant marmeladinius produktus.

- Pakeistasis krakmolas:

Monokrakmolo fosfatai (krakmolo monofosfatiniai esteriai) gaunami sauso krakmolo ir rūgščių orto-, piro- arba tripolifosfato druskų mišinio reakcijose aukštesnėje temperatūroje. Palyginti su įprastu krakmolu, jie sudaro stabilias pastas, pasižyminčias padidintu skaidrumu, atsparumu užšalimui ir atšildymui.

Dikrakmolo fosfatai (kryžminiai krakmolai) gali būti gaunami krakmolui reaguojant su natrio trimetafosfatu, fosforo oksichloridu ir kt. Jie sudaro pastas, atsparias karščiui ir mechaniniam poveikiui. Jie naudojami majonezo, konditerijos gaminių, salotų užpilų, mėsos gaminių ir kt.

Acetilintą krakmolą (krakmolo acetatą) galima gauti apdorojant krakmolą acto rūgštimi arba acto anhidridu. Jie turi galimybę suformuoti stabilias skaidrias pastas, kurios išdžiūvo ir susidaro stiprios plėvelės. Maisto pramonėje jie naudojami kaip tirštikliai, taip pat gaminant šaldytus maisto produktus, tirpius miltelius ir kt.

Grūdai yra pagrindinė alkoholio ir distiliato gamybos žaliava. Visų pirma, tai miežiai, avižos, ryžiai, kukurūzai, kviečiai ir kt. Jie naudojami dėl kelių priežasčių:

• Santykinai maža kaina
• Malonus gauto produkto organoleptinis profilis
• Didelė alkoholio išeiga

Tradicinė košė gaminama iš cukraus ir mielių. Mielės reikalingos cukrui skaidyti, todėl susidaro alkoholis. Tačiau grūduose cukraus kaip tokio nėra, o krakmolo yra daug. Norint gauti košę iš grūdų, krakmolas turi būti skaidomas fermentų. Tai baltyminės medžiagos, kurios įgalina arba pagreitina cheminės reakcijos reikalingas alkoholio susidarymui. Fermentų yra daigintuose grūduose (salyklose) ir jie parduodami kaip gryni preparatai.

Todėl yra trys grūdų košės gamybos būdai:

1. Naudokite salyklą, kad sucukrintumėte grūduose esantį krakmolą. Taigi galite pacukruoti iki 40% nesalyklinių grūdų.
2. Daiginkite grūdus, kad juose natūraliai kauptųsi fermentai. Tai yra, gaminti salyklą.
3. Fermentą naudokite preparato ir nesalyklinių žaliavų pavidalu.

Antrasis būdas yra pigesnis ir leidžia greičiau gauti rezultatą.

Grūdų struktūra

Norint tiksliai suprasti, kaip grūdai apdorojami trynimo metu, būtina suprasti jų struktūrą. Apsvarstykite miežių pavyzdį.

Miežių grūdų vidinė struktūra

1 stiebo embrionas, 2 lapų embrionas, 3 šaknų embrionas, 4 skroblas, 5 epitelio sluoksnis, 6 endospermas, 7 tuščios ląstelės, 8 aleuronų sluoksnis, 9 sėklų apvalkalas, 10 vaisiaus sluoksnis, 11 - pelų lukštas

miežių grūdai yra kariopsė, kurios apvalkalas susideda iš kelių ląstelių sluoksnių.

Kriauklės sujungti į pelus (arba gėlę) - išorinį apvalkalą, vaisius (arba apyvaisį) ir sėklą (arba tešlą).

pelų lukštas daugumoje miežių auga kartu su grūdais. Pelų lukštas labai tvirtas, būtent ji saugo grūdus nuo mechaniniai pažeidimai. Jį daugiausia sudaro celiuliozė, nedidelis kiekis silicio rūgšties, lipidų ir polifenolinių junginių.

Po pelų apvalkalu yra sulydyti vaisių ir sėklų lukštai. Sėklos lukštas yra pusiau laidus, gerai praleidžia vandenį, tačiau išlaiko vandenyje ištirpusias medžiagas. Ši sėklų lukšto savybė leidžia grūdus apdoroti vandeniu su įvairiais chemikalai, kurios neįsiskverbia į grūdus ir nepažeidžia gemalo.

Endospermas(miltelinis kūnas) yra padengtas aleurono sluoksniu. Jį sudaro daugybė ląstelių, turinčių daug baltymų. Dygstančiame miežyje aleurono sluoksnis yra fermentų gamybos vieta.

Pagrindiniai aleurono sluoksnio ląstelių sienelių komponentai yra nekrakmoliniai polisacharidai – pentozanai (70%) ir β-gliukanas (30%).

Miltiškas kūnas (endospermas) užima visą vidinė dalis grūdai, susideda iš krakmolo grūdelių skirtingo dydžio. Apie 98% grūdų sausosios medžiagos sudaro krakmolas.

Cheminė sudėtis

Baltyminių medžiagų miežiuose yra vidutiniškai 10,5-11 proc.

Miežių baltymuose yra:

1. aleurono sluoksnis - fermentinio baltymo pavidalu (albuminai ir globulinai);
2. Išorinėje endospermo pusėje yra rezervinis baltymas (prolaminai);
3. endospermas – audinių baltymas (gliutelinai).

Pagal aminorūgščių sudėtį miežių baltymai yra gana visaverčiai (miežių grūduose yra daugiau nei 20 aminorūgščių).

Angliavandenius sudaro mono- ir polisacharidai, daugiausia krakmolas, kurio kiekis svyruoja nuo 50 iki 64%. Skaidulose yra 5–6%, cukrų ir dekstrinų iki 6% (iš jų iki 2% sacharozės ir 0,4% tiesiogiai redukuojančių cukrų), riebalų – 2,1–2,6%. mineralai - 2,5–3,5%. Dauguma skaidulos ir mineralai koncentruojasi grūdų plėvelėje ir lukštuose.

Grūdai alkoholio gamyboje: teorija

Miežių grūdai pasižymi dideliu fermentų (amilazės, proteazės ir peroksidazės) aktyvumu, todėl ir yra Geras dalykas salyklui gaminti.

Turtingas cheminė sudėtis iš anksto nustato grūdų naudojimą kaip alkoholio gamybos žaliavą. Šios medžiagos yra mielių mitybos komponentai, todėl fermentacija šioje aplinkoje bus daug geresnė, o galutinis produktas bus puikaus skonio.

Angliavandeniai yra pagrindinis alkoholio šaltinis fermentacijos metu. Grūduose juos vaizduoja krakmolas. Mielės alkoholiu paverčia tik mono, disacharidus ir kai kuriuos dekstrinus. Krakmolas yra polisacharidas, sudarytas iš amilozės ir amilopektino. Mielės krakmolą apdoroja tik tuo atveju, jei molekulė suskaidoma į paprastus angliavandenius (mono ir disacharidus). Šiam procesui reikalingi fermentai.

Krakmolo želatinizacijos temperatūra – temperatūra, kurioje krakmolo grūdeliai išbrinksta ir sunaikinama, šis procesas leidžia fermentams užbaigti krakmolo sucukrinimą.

Atitinkamai, jei želatinizacijos temperatūra yra aukštesnė Darbinė temperatūra fermento, tada pirmiausia jie nuoviru (pakaitinkite košę iki 90-100 laipsnių), kad išbrinktų ir suardytų krakmolo grūdelių struktūrą, tada atvėsinkite iki darbinės temperatūros ir įpilkite fermento.

Kas yra fermentas

Fermentai yra baltyminio pobūdžio biologiniai katalizatoriai, galintys aktyvuoti įvairias chemines reakcijas gyvame organizme.

Paprasčiau tariant, tai yra baltymų molekulės, kurios pagreitina chemines reakcijas, jei yra tinkamomis sąlygomis (temperatūra ir pH). Kiekvienam fermentui šios sąlygos yra individualios.

Pagal poveikio specifikąį įvairius didelės molekulinės masės grūdėtuosius polimerus, fermentų preparatus galima suskirstyti į 3 grupes.

1. Amilolizinis veikimas – skatina krakmolo hidrolizę. Tai yra skystinančio, dekstrinuojančio ir sacharizuojančio poveikio fermentai.
2. Proteolitinis veikimas – sunaikina (hidrolizuoja) baltymų molekules.
3. Celiuliolizinis poveikis – hidrolizuoja nekrakmolingus polisacharidus, tokius kaip celiuliozė.

Kilmė

1. Gimtoji kilmė – susidaro grūduose dygimo metu;
2. Mikrobinė kilmė – gaunama pelėsinių grybų pagalba;
3. Bakterinė kilmė – auginama bakterijų

Fermentai taip pat skirstomi į skystus ir sausus.

Jei naudojami mikrobiniai ir bakteriniai fermentai, grūdų salyklo nereikia. Be to, šių fermentų veikimo temperatūrų diapazonas yra platesnis, palyginti su vietiniais.

Yra du būdai, kaip perdirbti pasėlius, kad krakmolas suskaidytų į cukrų:

1. Trinti su vietiniais fermentais, esančiais daigintuose grūduose. Šis procesas yra klasikinė spūsčių gamybos technologija. Tačiau tai yra gana sunku, įskaitant grūdų daiginimą, tempimo metu viršijančias temperatūros ribas, o daigintų grūdų kaina yra daug didesnė nei įprastų grūdų.
2. Trinti su bakterijų gautais fermentais. Šis metodas yra progresyvus ir vis labiau populiarėja. Pagrindinis jo pranašumas yra santykinis pigumas ir naudojimo paprastumas. Bakteriniai fermentai leidžia naudoti nedaigintus grūdus, o tai sumažina galutinę savikainą gatavų gaminių taip pat sutaupo laiko ir pastangų. Be to, bakteriniai fermentai turi platesnį veikimo temperatūrų diapazoną, o tai leidžia išplėsti jų taikymo sritį technologiniame procese.

Fermentai Doctor Guber parduotuvėse

Norint perdirbti grūdus namuose, pirmiausia reikia amilolitinių fermentų. Mes juos atstovaujame šiais fermentais:

1. Amilosubtilinas yra mezofilinės bakterinės α-amilazės fermentinis preparatas. Hidrolizuoja vidines krakmolo (amilozės ir amilopektino) α-1,4-glikozidines jungtis ir jų nuoseklaus skilimo produktus, todėl skystinimo stadijoje greitai sumažėja želatinizuotų krakmolo tirpalų klampumas, taip užtikrinant misos paruošimą. gliukoamilazės veikimui. Aktyvumas 1500 As/g. Veikimo temperatūros optimalus 30-60°С
2. Glukavamorinas – gaunamas giliai kultivuojant pelėsių štamą Aspergillus awamori. Hidrolizuoja α-1,4 ir alfa-1,6-glikozidines krakmolo, dekstrinų, oligosacharidų jungtis, nuosekliai atskirdamas gliukozę nuo neredukuojančių grandinės galų. Jis naudojamas krakmolo sacharinimui. Aktyvumas 1500 Gs/g. Veikimo temperatūros optimalus 30-60 °С

Preparatai pateikiami sausi, supakuoti po 20 gramų.

Norint dirbti su nedaigintais grūdais, pakaks šių fermentų.

Fermentai alkoholio gamyboje: praktika

Pirmiausia ruošiamasi vandens tirpalas. Norėdami tai padaryti, sausas preparatas ištirpinamas vandeniu santykiu 1:10, vandens temperatūra yra 25-30 laipsnių ir kruopščiai sumaišoma, tokioje būsenoje preparatas laikomas ne ilgiau kaip 24 valandas. Toliau skaičiuojama reikalinga suma fermentas.

Fermentų aktyvumas išreiškiamas vienetais/g. medžiagų.

• Amilosubtilinas - 2-4 vienetai. vienam gramui krakmolo.
• Glukavamorinas - 2-4 vnt. vienam gramui krakmolo.

Skaičiavimo pavyzdys:

Trindami 60 litrų tūrio mašinoje su vandens santykiu 1:3 sunaudojame apie 15 kg grūdų (manome, kad grūdai šiuo atveju yra kviečiai).

Kviečių grūduose vidutiniškai yra nuo 55 iki 65% krakmolo (lentelės duomenys). Paimkime vidutinę 60 % vertę.

Tai reiškia, kad 15 kg grūdų yra: 15 * 0,6 = 9 kg krakmolo.

Atsižvelgiant į fermentų dozę ir jų aktyvumą viename grame krakmolo:

• 1 grame amilosubtilino yra 1500 Gs vienetų, dozė 2-4 vienetai. (vidutiniškai 3)
• 1 grame Glukavamorin yra 1500 As vienetų, dozė 2-4 vienetai (vidutiniškai 3)

9000 gramų krakmolo mums reikia:

• 9000*3= 27000 AV klampumui sumažinti
• 9000 * 3 = 27000 Gs krakmolo sucukrinimui

Kas atitinka:

• 27000/1500 = 18 gramų amilosubtilino
• 27000/1500 = 18 gramų gliukavamorino

1 pakelio po 20 gramų pakanka 15 kg kviečių pacukruoti.

Skaičiavimai atlikti tiriant T=60°C. Esant žemesnei nei 60°C temperatūrai, fermento dozę pageidautina padidinti 20-30%.

Apskaičiavus ir paruošus preparatą, jis kartu su susmulkintais grūdais pilamas į vandenį ir sutrinama.