Модны спирт (гидролизжүүлсэн спирт). Хүнсний үйлдвэрлэлд нүүрс усыг хувиргах

ЭТАНОЛЫН ҮЙЛДВЭРЛЭЛ

Этанолын дэлхийн зах зээл жилд ойролцоогоор 4 тэрбум декалитр (декалитр үнэмлэхүй спирт) байдаг. Этанол үйлдвэрлэлээрээ тэргүүлэгч нь АНУ, Бразил, Хятад юм. АНУ-д эрдэнэ шишээс этанол үйлдвэрлэх 97 үйлдвэр (өөр 35 үйлдвэр баригдаж байна) жилд 1.5 тэрбум декалитр хүчин чадалтай байдаг.

Дэлхийн практикт этанол хэрэглэх үндсэн чиглэлүүд:

- 60% - моторын түлшний нэмэлт;

− 25% − химийн үйлдвэр;

- 15% - хүнсний үйлдвэр (түүний эзлэх хувь буурч байна).

Этанол дээр суурилсан автомашины түлш нь 10% этанол (E-10 түлш) эсвэл 85% этилийн спирт (E 85) агуулдаг. Баррель газрын тосны үнэ 60-70 ам.доллар байхад биоэтанол өрсөлдөх чадвартай түлш болж байна. Бензинд этилийн спирт оруулах нь түлшинд тетраэтил хар тугалга нэмэх шаардлагагүй бөгөөд үүний үр дүнд яндангийн хийн хоруу чанар, түлшний зарцуулалт буурдаг.

АНУ-д нөхөн сэргээгдэх ургамлын материалаас (эрдэнэ шиш, нишингийн ишнээс) биоэтанол үйлдвэрлэх томоохон хэмжээний судалгаа хийгдэж байна.

Үйлдвэрлэлийн нөхцөлд этиленийг катализаторын (цахиурын гель дээр H 3 PO 4) усжуулах замаар этиленийг чийгшүүлж, ургамлын гаралтай түүхий эд (мод, эрдэнэ шишийн иш, нишингэ), түүнчлэн цардуул агуулсан түүхий эдээс гаргаж авдаг. материал (улаан буудай, хөх тариа, тритикале, төмс), моласс, сүүний ийлдэс, Иерусалим артишок. 1 тонноос 95.5% этилийн спиртийн дундаж гарц янз бүрийн төрөлтүүхий эдийг 2.1-р хүснэгтэд үзүүлэв.

Хүснэгт 2.1

Төрөл бүрийн түүхий эдээс этилийн спиртийн гарц

Хүснэгт 2.1-ийн төгсгөл

Бүгд Найрамдах Беларусь улсын архины үйлдвэрүүдэд (нийт жилд 9 сая декалитр гаруй хүчин чадалтай 70 орчим спиртийн үйлдвэр байдаг) этанол үйлдвэрлэхэд цардуул агуулсан түүхий эд, голчлон үр тарианы үр тариа ашигладаг. Төрөл бүрийн үр тарианы цардуулын агууламж (%): улаан буудай - 48-57; хөх тариа - 46-53; арвай - 43-55; овъёос - 34-40; шар будаа - 42-60; эрдэнэ шиш - 61-70. Үр тариа нь (дунджаар) элсэн чихэр ~ 3% агуулдаг; эслэг ~ 6%; пентозан ба пектин бодис ~ 9%; азотын (уураг) бодис ~ 11%, өөх тос ~ 3%.

Этанол үйлдвэрлэгчид

Микробиологийн синтезийн хувьд этанолын сонгодог үйлдвэрлэгчид нь мөөгөнцөр - сахаромицет ба шизосахаромицет юм. Мөөгөнцөрийг ихэвчлэн хэрэглэдэг Saccharomyces cerevisiae,Saccharomyces vini,Шизосахаромицес помбе.

Сахаромицетууд нь эсүүдтэй байдаг дугуй хэлбэртэй 10-15 микрон хэмжээтэй, нахиалах замаар үрждэг. Шизосахаромицет нь 4-5 микрон диаметртэй, 18-20 микрон урттай том саваа хэлбэртэй эсүүдтэй бөгөөд хуваагдах замаар үрждэг. Мөөгөнцөр хоёулаа глюкоз, манноз, фруктоз, сахароз, мальтозыг сайн исгэж, галактозыг илүү хэцүү исгэж, пентозын сахар (ксилоз, арабиноз) исдэггүй.

100 кг исгэсэн глюкозоос этилийн спиртийн онолын гарц нь 51.14 кг буюу 64.80 литр (энэ нь 48.86 кг CO 2 үүсгэдэг). Практикт, мөөгөнцрийн нөхөн үржих, ургах, дайвар бүтээгдэхүүн үүсгэх субстратын нэг хэсгийг хэрэглэснээс болж спиртийн гарц нь онолын 82-92% байна.

Мөөгөнцрийн эс дэх этилийн спиртийн нийлэгжилтийг дараахь схемийн дагуу явуулна.

Согтууруулах ундааны исгэх дайвар бүтээгдэхүүн нь глицерин, өндөр (fusel) спирт, органик хүчил (цууны, пирувийн, сүүн, сукцин), альдегид юм. Согтууруулах ундааны исгэх явцад элсэн чихэр (глюкоз) нь янз бүрийн бодис үүсгэхэд дараахь хэмжээгээр зарцуулдаг: этанол - 46-47%, нүүрстөрөгчийн давхар исэл - 44-46%, мөөгөнцрийн биомасс - 1.8-4.0%, глицерин - 3-4%. , өндөр спирт - 0.3-0.7%, органик хүчил - 0.2-1.0%, альдегид - 0.1-0.2%. Мөөгөнцөрийг дахин дахин исгэх үед биомасс үүсгэх элсэн чихрийн хэрэглээ буурч, исгэх эрч хүч бага зэрэг нэмэгддэг.

Согтууруулах ундааны исгэх явцад глицерин үүсэх нь индукцийн үед (ацетальдегид үүсэхээс өмнө) усны молекулын оролцоотой альдегидийн мутазын ферментийн нөлөөн дор фосфоглицерийн альдегидийн хоёр молекулын хооронд дисмутацийн урвал явагддагтай холбон тайлбарлаж байна. . Энэ тохиолдолд фосфоглицерийн альдегидийн нэг молекул буурч фосфоглицерол үүсэх бол нөгөө нь исэлдэж 3-фосфоглицерины хүчил болдог. Фосфоглицерин нь задралын дараа ч цаашдын урвалд оролцдоггүй фосфорын хүчилархины исгэх дайвар бүтээгдэхүүн юм. 3-фосфоглицерины хүчил нь EMF замаар хувирч, ацетальдегид үүсгэдэг. Ацетальдегид гарч ирсний дараа исгэх хөдөлгөөнгүй үе эхэлж, фосфоглицерийн альдегидийг фосфоглицерины хүчилд исэлдүүлэх нь органик бус фосфат (EMF зам) нэмснээр илүү нарийн төвөгтэй замаар явагддаг. Үүнтэй холбоотойгоор этанолтой хамт исгэх явцад тодорхой хэмжээний глицерин үргэлж үүсдэг.

Ацетальдегидийг бисульфиттэй холбохдоо исгэх процесс нь глицерин үүсэхэд чиглэнэ.

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

Шүлтлэг орчинд ацетальдегидийн молекул нь хоёр дахь молекултай исэлдэх урвалд орж, этанол ба цууны хүчил үүсгэдэг. Үүний зэрэгцээ глицерин хуримтлагддаг. Нийт процессыг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлнэ.

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.

Эдгээр техникийг үйлдвэрлэлийн глицерин үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Исгэлтийн орчинд агуулагдах амин хүчлүүдээс (бага хэмжээгээр кето хүчлүүдээс) их хэмжээний спиртүүд нь амин хүчлийг задлах, үүссэн кето хүчлүүдийн декарбоксилжилт, альдегидийн ангижралын дараалсан урвалын үр дүнд үүсдэг.

Нухсан дахь өндөр спиртүүдээс: пропил (треониноос үүссэн), изобутил (валинаас), амил (изолейцинээс) ба изоамил (лейцинээс) байдаг.

Одоогийн байдлаар этанолын өндөр бүтээмжтэй, этанол болон өндөр температурт тэсвэртэй, олон төрлийн субстратыг исгэх чадвартай, уламжлалт бус этилийн спирт үүсгэгч бичил биетнийг эрэлхийлэх ажил эрчимтэй явагдаж байна. Этанол нийлэгжүүлэгч бактери нь сонирхол татдаг. Жишээлбэл, бактери Zymomonas mobilisМөөгөнцөрөөс эрчимтэй бодисын солилцоонд ялгаатай: тэдгээр нь глюкозыг этилийн спирт болгон хувиргах өндөр хувьтай, этанолын өндөр гарцыг (онолын хувьд боломжтой 95% хүртэл) хангаж, архинд илүү тэсвэртэй байдаг. Гэхдээ эдгээр бактери нь тэжээллэг орчинд дарангуйлагч (фурфурол, фенол) байгаа эсэхэд мэдрэмтгий бөгөөд асептик исгэх шаардлагатай байдаг.

Термофиль бактери Clostridium thermocellum(өсөлтийн хамгийн оновчтой температур 68 ° C) нь ургамлын гаралтай түүхий эдийн целлюлозыг этанол болгон шууд хувиргах чадвартай боловч түүхий эдийг лигнинээс чөлөөлөх ёстой. Ургамлын гаралтай түүхий эдийг шууд хөрвүүлснээр спиртийн өндөр гарц олж авах боломж хараахан гараагүй байна.

Пентозын сахар исгэх чадвартай мөөгөнцрийн омгууд ( Pachysolen tannophilus, Pichia stipitis, Candida shehata). 100 кг ксилозыг исгэх үед этилийн спиртийн гарц 35-47 литр хүрдэг.

Цардуул агуулсан түүхий эдээс этилийн спирт үйлдвэрлэх дотоодын практикт мөөгөнцрийг ашигладаг Saccharomyces cerevisiaeбайх оновчтой температурисгэх 29-30 ° C.

Ферментийн цардуулын сахаржуулалт

Уламжлалт этилийн спирт үйлдвэрлэгчид полисахаридыг хуваах чадваргүй тул цардуул агуулсан түүхий эдийг буцалгаж, сахаржуулах шаардлагатай байдаг. Ихэнх ургамлын цардуул 20-25% амилоз, 80-75% амилопектин агуулдаг. Ургамлын эсэд цардуул нь үр тариа (мөхлөг) хэлбэртэй, хэмжээ нь 1-ээс 120 микрон хооронд хэлбэлздэг (төмсний цардуул нь 40-50 микрон, үр тарианы цардуулын мөхлөгүүд - 10-15 микрон). Цардуул, амилоз, амилопектин нь хүйтэн ус, спирт, эфирт уусдаггүй. Амилоз нь амархан уусдаг бүлээн ус, амилопектин - даралтын дор халах үед. Амилопектины молекулуудын сүлжээний бүтэц нь цардуулын мөхлөгийг уусгахгүйгээр хавдах шалтгаан болдог (хоёрдогч холбоо нь чийгшүүлэх үед сулардаг). Тодорхой температурт мөхлөгүүд суларч, бие даасан бүтцийн элементүүдийн хоорондын холбоо тасарч, мөхлөгүүдийн бүрэн бүтэн байдал алдагддаг. Үүний зэрэгцээ уусмалын зуурамтгай чанар огцом нэмэгддэг - цардуулын желатинжилт үүсдэг. Зуурмагийн хувьд молекулуудын эмх замбараагүй зохион байгуулалт нь талст бүтэц алдагдах шинж чанартай байдаг. 120-130 ° C-ийн температурт зуурмаг нь амархан хөдөлгөөнтэй болдог. Амилопектиныг бүрэн уусгах нь улаан буудайн цардуулд 136-141 хэмд, төмсний цардуулд 132 хэмд тохиолддог.

Үр тариа, төмс буцалгах явцад ууссан цардуулыг үр тарианы соёолжны амилолитик фермент эсвэл бичил биетний өсгөвөр, голчлон судалтай мөөгөнцөр, бактерийн хамт гидролиз (сахаржуулсан) болно. Ургамлын материалаас хамгийн элбэг амилолитик ферментүүд нь соёолж гэж нэрлэгддэг үр тарианы үр тариа юм. Одоогийн байдлаар архины үйлдвэрт утаслаг мөөгөнцөр (эсвэл удамшлын бактери) өсгөвөр дээр суурилсан ферментийн бэлдмэлүүд байдаг. Бацилла), соёолжтой харьцуулахад хэд хэдэн давуу талтай. Утаслаг мөөгөнцөрийг улаан буудайн хивэг эсвэл эрдэнэ шишийн будаа дээр ургуулдаг бол соёолж үйлдвэрлэхэд нөхцөлт үр тариа шаардлагатай байдаг. Соёолжтой бол гадны бичил биетүүд их хэмжээгээр агуулагддаг бөгөөд энэ нь этилийн спиртийн гарцад сөргөөр нөлөөлдөг. Мөөгний гүнд суулгасан өсгөвөр нь ариутгасан нөхцөлд ургадаг бөгөөд тэдгээр нь вандуйг гадны бичил биетээр бохирдуулдаггүй. Мөөгөнцрийн гадаргуугийн өсгөвөрийг тариалах нь үр тарианы соёололтоос (9-10 хоног) хамаагүй хурдан (1.5-2.0 хоног) явагддаг. Мөөг нь цардуулыг илүү гүн гүнзгийрүүлдэг ферментийн цогцолборыг бүрдүүлдэг бөгөөд гемицеллюлозыг моносахарид болгон задалдаг бөгөөд энэ нь түүхий эдээс этилийн спиртийн гарцыг нэмэгдүүлдэг.

Цардуул агуулсан түүхий эдийг сахаржуулах үйл явцад янз бүрийн ферментүүд оролцдог. Хамгийн агуу үйлдвэрлэлийн үнэ цэнэамилаза байдаг. α- ба β-амилаза нь зөвхөн α-1,4-глюкозидын бондын задралыг хурдасгадаг. α-амилазагийн нөлөөн дор бондууд санамсаргүй байдлаар тасардаг, гэхдээ голчлон гинж дотор байдаг. Үүний үр дүнд голчлон декстрин үүсдэг, биш олон тоонымальтоз ба олигосахаридууд. Үйлдлийн шинж чанарт үндэслэн α-амилазаг эндоген эсвэл декстриноген амилаза гэж нэрлэдэг.

β-амилазагийн үйлдэл нь цардуул дахь төгсгөлийн (гадаад) холбоонд чиглэгддэг бол гинжин хэлхээний буурдаггүй үзүүрээс эхлэн хоёр глюкозын үлдэгдэл (мальтоза) дараалан таслагдана. β-амилаза нь цардуулын макромолекул дахь салаалсан хэсгүүдийг тойрч гарах боломжгүй тул гидролиз нь эцсийн өмнөх α-1,4-глюкозидын холбоонд зогсох ба амилопектины гидролизийн явцад өндөр молекул жинтэй декстринүүд үлддэг. Амилозыг β-амилаза бараг бүрэн мальтоза, амилопектин болгон хувиргадаг - ердөө 50-55%.

α- ба β-амилазагийн хосолсон үйл ажиллагааны үр дүнд цардуулын бүх α-1,6-глюкозидын холбоо бүхий мальтоза, бага хэмжээний глюкоз, бага молекул жинтэй декстринүүдээс бүрдэх сахаридын холимог үүсдэг. төвлөрч байна.

Бактери болон бичил харуурын мөөгөнцөрт β-амилаза дутагдалтай боловч идэвхтэй α-амилаза агуулдаг бөгөөд энэ нь уураг дахь амин хүчлүүдийн найрлага, үйл ажиллагааны өвөрмөц чанараараа ялгаатай байдаг. Ялангуяа бичил харуурын мөөгөнцөрийг α-амилазагаар катализлах үед их хэмжээний глюкоз, мальтоз үүсдэг. Бактерийн амилаза дотроос сахар ба декстриноген амилаза хоёулаа байдаг. Эхнийх нь цардуулыг 60% ба түүнээс дээш, сүүлийнх нь 30-40% -иар гидролиз болгодог. Соёолж α- ба β-амилаза гэх мэт бичил биетний α-амилаза нь α-1,6-глюкозидын холбоонд халддаггүй.

Микроскопийн мөөгөнцөр нь цардуул дахь α-1,4- ба α-1,6-глюкозидын холбоог таслах хурдасгагч глюкоамилаза агуулдаг. Энэ ферментээр катализжих үед глюкозын үлдэгдэл амилоз ба амилопектины бууруулагчгүй төгсгөлөөс дараалан хуваагддаг. Усны молекул нь холбоо тасрах газарт нэгддэг тул гидролизийн процесс дахь глюкозын онолын гарц нь цардуулын жингийн 111.11% байна.

Гурав байна магадлалтай арга замуудферментийн субстраттай харилцан үйлчлэл (олон тооны гинж агуулсан): олон гинж, нэг гинж ба хосолсон.

Олон гинжин хэлхээний аргын дагуу ферментийн молекул нь полисахаридын гинжний аль нэгэнд санамсаргүй байдлаар довтолж, түүнээс холбоосыг салгаж, дараа нь дараагийн гинж, тэр дундаа өмнө нь халдсан гинж рүү санамсаргүй байдлаар халддаг. Тиймээс фермент-субстратын цогцолбор оршин байх үед зөвхөн нэг катализаторын үйл ажиллагаа явагдана.

Нэг гинжин хэлхээний аргын хувьд ферментийн молекул нь полисахаридын аль нэгэнд нь санамсаргүй дарааллаар довтолж, гинжийг бүрэн таслах хүртэл холбоосыг дараалан салгана. Фермент-субстратын цогцолбор оршин тогтнох үед ферментийн бүх холбоог гидролизд оруулдаг.

Хосолсон арга буюу олон довтолгооны арга нь фермент-субстратын цогцолбор оршин тогтнох явцад хэд хэдэн бондууд гидролиз болдогт оршино. Энэ тохиолдолд нэг холбоосыг тасласны дараа ферментийг няцаахгүй, харин хойшлуулдаг. Довтолгоо нь дан болон олон гинжин хэлхээний аргуудыг ээлжлэн хийдэг.

Судалгаанаас үзэхэд α- ба β-амилаза нь олон довтолгооны аргын дагуу гидролизийг гүйцэтгэдэг (олон гинжин арга нь бактерийн α-амилазад түгээмэл байдаг).

Дотоодын нэрэх үйлдвэрүүдэд соёолжны сүү хэлбэрээр түүхий (хатаагүй) соёолж, янз бүрийн үйл ажиллагааны түвшний ферментийн бэлдмэлүүд (глюкаваморин, амилорин, амилосубтилин) эсвэл соёолжны сүү, ферментийн бэлдмэлийг түүхий цардуулыг сахаржуулахад ашигладаг.

Соёолж авах технологи нь дараахь үндсэн процессуудыг агуулдаг: 38-40% чийгийн агууламжтай түүхий эдийг нэвт норгох; 0.5-0.8 м зузаантай давхаргад хийн соёолжны байшинд 10 хоногийн турш үр тарианы соёололт; диск эсвэл алх бутлуурт соёолж нунтаглах; соёолжийг формалин эсвэл цайруулагч уусмалаар халдваргүйжүүлэх, соёолжны сүү бэлтгэх. Соёолжны сүүг буталсан соёолжыг усаар (1 кг соёолж тутамд 4-5 литр ус) холих замаар гаргаж авдаг.

Төрөл бүрийн үр тарианы үр тариагаар хийсэн соёолж нь амилолитик фермент тус бүрийг өөр өөр хэмжээгээр агуулдаг. Жишээлбэл, арвайн соёолж нь α- ба β-амилолитийн өндөр идэвхжилтэй байдаг бол шар будааны соёолж нь хүчтэй декстринолитик нөлөөтэй байдаг. Ихэнхдээ гурван төрлийн соёолж бэлтгэдэг: арвай (50%), шар будаа (25%), овъёос (25%). Нэг соёлоос согтууруулах ундаа үйлдвэрлэхдээ нэг соёлоос соёолж хэрэглэж болохгүй.

Этанол (этил спирт) C 2 H 5 OH нь 0.79067 харьцангуй нягттай, шатаж буй, өвөрмөц үнэртэй тунгалаг, өнгөгүй шингэн юм. Хэвийн даралттай этанолын буцалгах цэг нь 78.35 ° C, флэш цэг нь 12 ° C, хөлдөх температур нь 117 ° C байна. Химийн цэвэр этилийн спирт нь төвийг сахисан; цэвэршүүлсэн спирт нь бага хэмжээний карбоксилын хүчил агуулдаг тул урвал нь сул хүчиллэг байдаг. Этанол нь өндөр гигроскоп шинж чанартай байдаг; энэ нь агаар, ургамал, амьтны эд эсээс усыг шуналтайгаар шингээж, улмаар тэдгээр нь устаж үгүй ​​болдог.

Архи нь хүн, амьтан, түүнчлэн бичил биетүүдэд хортой байдаг. Архины утаа ч бас хортой. Агаар дахь уурын зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээ нь 1000 мг / см 3 байна. Архи нь тэсрэх аюултай. Архины уурын тэсрэх агууламжийн хязгаар нь агаарын эзэлхүүний 2.8-13.7% байна. Этанолыг хүнсний түүхий эдээс 88 боть%-иас доошгүй хүчин чадалтай түүхий спирт, 96,0-96,5 боть%-ийн нягтралтай цэвэршүүлсэн спирт 1-р зэргийн цэвэршүүлсэн спирт хэлбэрээр, хамгийн өндөр цэвэршилттэй, "Нэмэлт" болон "Люкс", "Үндэслэл", "Альфа".

Цардуул агуулсан түүхий эдээс спирт үйлдвэрлэх нь дараах үндсэн технологийн үе шатуудаас бүрдэнэ: түүхий эдийг боловсруулахад бэлтгэх; үр тариа, төмсний усны дулааны боловсруулалт (буцалгах); чанасан массыг сахаржуулах; үйлдвэрийн мөөгөнцрийн тариалалт; сахаржуулсан вандуйг исгэх, нухашнаас архи ялгах, цэвэршүүлэх.

4.1. Төмс, үр тариаг боловсруулахад бэлтгэх

Төмс, үр тариаг боловсруулахад бэлтгэх нь түүхий эдийг үйлдвэрт хүргэх, хольцыг ялгах, нунтаглах, холихоос бүрдэнэ.

Нунтагласан талбайн төмсийг авто тээврийн хэрэгслээр нөөц саванд хийж, тэндээсээ гидравлик дамжуулагчаар үйлдвэрлэлд хүргэдэг. Хөнгөн, бүдүүн, хүнд төмсний хольцыг а

хаягдал болон чулуун урхи. Төмс угаагчийг угааж, үлдсэн хольцыг арилгахад ашигладаг.

Буцалгах гэж буй үр тариаг агаар шигшүүр болон соронзон тусгаарлагчаар цэвэрлэнэ.

Усны дулааны боловсруулалтын үечилсэн аргаар төмс, үр тариаг бүхэлд нь буцалгаж, тасралтгүй схемээр түүхий эдийг урьдчилан бутлана. Бутлах зэрэг нь хоол хийх температур, үргэлжлэх хугацаанд нөлөөлдөг. 3 мм-ийн диаметртэй нүхтэй шигшүүр дээр төмс нунтаглахад үлдэгдэл үлдэхгүй, үр тариа нунтаглах үед энэ шигшүүр дэх үлдэгдэл 0.1-0.3% -иас ихгүй байна. 1 мм-ийн диаметртэй нүхтэй шигшүүрээр нунтаглах гарц нь 60-90% байх ёстой.

Багц бэлтгэх нь буталсан түүхий эдийг устай хольж, тодорхой температурт халаахаас бүрдэнэ. Буталсан үр тарианд 280-300% ус, төмсний нунтаг дээр түүхий эдийн жингийн 15-20% ус нэмнэ. Wort дахь хуурай бодисын агууламж 16-18% байх ёстой.

4.2. Үр тариа, төмсний усан дулааны боловсруулалт

Усны дулааны боловсруулалтын гол ажил бол соёолжны амилолитик фермент эсвэл бичил биетний гаралтай ферментийн бэлдмэлээр цардуулыг сахаржуулах түүхий эд бэлтгэх явдал юм. Цардуул нь үйлчилдэг (эсийн ханаар хамгаалагдаагүй), нааж, уусгасан үед сахаржилт хамгийн хурдан бөгөөд бүрэн гүйцэд явагддаг бөгөөд үүнийг өндөр даралттай бүхэл түүхий эдийг дулааны боловсруулалт ашиглан хийж болно, эсвэл энэ процессыг түгээмэл гэж нэрлэдэг. архи үйлдвэрлэх, буцалгах; тусгай машин дээр түүхий эдийг маш нарийн механик нунтаглах; түүхий эдийг тодорхой тоосонцор хүртэл механик нунтаглах, дараа нь даралтын дор хоол хийх (хосолсон арга).

Тахианы махны цардуул агуулсан бүх түүхий эдийг 0.5 МПа (температур 158.1 ° C) хүртэл даралтын дор ханасан уураар боловсруулдаг. Ийм нөхцөлд цардуул уусч, түүхий эд эсийн хана зөөлөрч, хэсэгчлэн уусч, дараа нь түүхий эдийг уурын тусгаарлагч (барьцах) руу үлээхэд даралтын уналт, бутлах үйл ажиллагааны улмаас эсийн бүтэц устаж үгүй ​​болдог. махны махны үлээлгэх хайрцаг дахь торны тор, түүнчлэн буцалсан массыг нэг аппаратаас нөгөөд хурдан шилжүүлэх замд бусад механик нөлөөлөл. Хоол хийх явцад түүхий эдийг ариутгах нь нэгэн зэрэг явагддаг бөгөөд энэ нь сахаржуулах, исгэх үйл явцад чухал ач холбогдолтой юм.

Түүхий эдийг цардуулын үр тарианаас бага хэмжээтэй болтол нь нунтаглах үед тэдгээр нь устдаг. эсийн бүтэцТүүхий эд, цардуулын үр тариа нь өөрөө 60-80 хэмийн температуртай усанд уусч, соёолж, бичил биетний өсгөвөрийн амилолитик ферментээр сахарждаг. Цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээ өндөр, түүхий эдийг ариутгах асуудлыг судлаагүйн улмаас хэт нарийн нунтаглах аргыг хараахан ашиглаагүй байна.

Хосолсон арга өргөн тархсан бөгөөд үүний дагуу түүхий эдийг эхлээд дунд хэмжээний тоосонцор (1 -1.5 мм) хүртэл буталж, дараа нь буцалгана. Энэ тохиолдолд хоол хийх температур, үргэлжлэх хугацаа нь бүхэл бүтэн түүхий эдийг дулааны боловсруулалтаас бага байна. Буталсан түүхий эдийн чанасан массыг даралтын уналтаар үлээлгэх нь цаашдын тархалтад хувь нэмэр оруулдаг. Дулааны боловсруулалтын энэ аргыг процессын тасралтгүй ажиллагаатай хослуулан хамгийн дэвшилтэт гэж үздэг. Түүхий эдийг нунтаглахад цахилгаан эрчим хүч, хоол хийх дулааны зарцуулалт харьцангуй бага, исгэх бодисын хамгийн бага алдагдлыг хангадаг хоол хийх горимын "зөөлөн" байдлаас шалтгаалан энэ арга нь түүхий эдийг сахаржуулахад сайн бэлтгэх боломжийг олгодог.

Төмс, үр тариа буцалгах үед түүхий эдэд мэдэгдэхүйц бүтэц, механик өөрчлөлт, түүний найрлагыг бүрдүүлдэг бодисын химийн хувирал үүсдэг.

Та ойд байна ... Зузаан, нарийхан модны хонгилууд энд тэнд бөөгнөрөв. Химичийн хувьд тэд бүгд ижил материалаас бүрддэг - мод, гол хэсэг нь органик бодис - эслэг (C 6 H 10 O 5) x. Шилэн нь ургамлын эсийн хана, өөрөөр хэлбэл механик араг ясыг бүрдүүлдэг; бид хөвөн цаас, маалингын утаснуудад маш цэвэрхэн байдаг; модонд энэ нь бусад бодисуудтай, ихэнхдээ лигнинтэй, бараг ижил химийн найрлагатай, гэхдээ өөр өөр шинж чанартай байдаг. Анхан шатны томъёошилэн C 6 H 10 O 5 нь цардуулын томьёотой давхцдаг бол манжингийн сахар нь C 12 H 2 2O 11 томъёотой байдаг. Эдгээр томьёо дахь устөрөгчийн атомын тоог хүчилтөрөгчийн атомын тоонд харьцуулсан харьцаа нь усныхтай ижил байна: 2: 1. Тиймээс 1844 онд эдгээр болон үүнтэй төстэй бодисуудыг "нүүрс ус", өөрөөр хэлбэл нүүрстөрөгч, уснаас бүрддэг бодисууд (гэхдээ үнэндээ биш) гэж нэрлэдэг байв.

Нүүрс ус нь өндөр молекул жинтэй байдаг. Түүний молекулууд нь бие даасан холбоосуудаас бүрддэг урт гинж юм. Цагаан цардуулын үр тарианаас ялгаатай нь эслэг нь хүчтэй утас, эслэг юм. Энэ нь цардуул ба эслэгийн молекулуудын өөр өөр, яг нарийн тогтоогдсон бүтцийн бүтэцтэй холбоотой юм. Технологийн хувьд цэвэр эслэгийг целлюлоз гэж нэрлэдэг.

1811 онд академич Кирхгоф нэгэн чухал нээлт хийжээ. Тэрээр төмсөөс гаргаж авсан энгийн цардуулыг авч, шингэрүүлсэн хүхрийн хүчилээр үйлчилсэн. H 2 SO 4-ийн нөлөөн дор гидролизцардуул элсэн чихэр болж хувирав:

Энэ хариу үйлдэл нь чухал байсан практик ач холбогдол... Үүн дээр үндэслэсэн цардуул-трэйкийн үйлдвэрлэл.

Гэхдээ эслэг нь цардуултай ижил эмпирик томъёотой байдаг! Үүнээс элсэн чихэр ч авч болно гэсэн үг.

Үнэн хэрэгтээ 1819 онд целлюлозыг шингэрүүлсэн хүхрийн хүчилээр сахаржуулах ажлыг анх удаа хийжээ. Эдгээр зорилгоор төвлөрсөн хүчил мөн ашиглаж болно; Оросын химич Фогель 1822 онд элсэн чихэр гаргаж авсан энгийн цаас, үүн дээр H 2 SO 4-ийн 87% уусмалаар үйлчилнэ.

В XIX сүүл v. модноос элсэн чихэр, спирт авах нь практик инженерүүдийн сонирхлыг хэдийнээ татсан. Одоогоор үйлдвэрийн хэмжээнд целлюлозоос спирт гаргаж авдаг. Эрдэмтний туршилтын хоолойд нээсэн аргыг инженерийн том ган аппаратад хийдэг.

Бид гидролизийн үйлдвэрт зочилно ... Үртсэн үртэс, үртэс эсвэл модны үртэс нь асар том задлагч (перколатор) руу ачигддаг. Энэ нь хөрөө тээрэм эсвэл мод боловсруулах үйлдвэрүүдийн хог хаягдал юм. Өмнө нь энэхүү үнэ цэнэтэй хог хаягдлыг шатааж эсвэл зүгээр л хогийн цэгт хаядаг байсан. Ашигт малтмалын хүчлийн сул (0.2-0.6%) уусмал (ихэнхдээ хүхрийн) тасралтгүй гүйдэлтэй ус дамжуулагчаар дамждаг. Аппарат дахь ижил хүчлийг удаан хугацаагаар хадгалах боломжгүй: модноос гаргаж авсан элсэн чихэр нь амархан устдаг. Перколаторуудад даралт нь 8-10 атм, температур нь 170-185 ° байна. Ийм нөхцөлд целлюлозын гидролиз нь процесс нь маш хэцүү байдаг ердийн нөхцлөөс хамаагүй дээр байдаг. Цутгагчаас 4% орчим элсэн чихэр агуулсан уусмалыг гаргаж авдаг. Гидролизийн үед элсэн чихэрлэг бодисын гарц нь онолын хувьд боломжтой (урвалын тэгшитгэлийн дагуу) 85% -д хүрдэг.

Цагаан будаа. найм. Тайлбар диаграммодноос гидролизийн спирт авах.

Учир нь Зөвлөлт Холбоот Улсхязгааргүй байх ой модсинтетик каучукийн үйлдвэрлэлийг тогтвортой хөгжүүлж, модноос спирт гаргаж авах нь онцгой анхаарал татаж байна. 1934 онд ЗХУ-ын (б) XVII их хурал модны үртэс, хог хаягдлаас архи үйлдвэрлэхийг бүх талаар хөгжүүлэх шийдвэр гаргажээ. цаасны үйлдвэр... ЗХУ-ын анхны гидролизийн спиртийн үйлдвэрүүд 1938 оноос хойш тогтмол ажиллаж эхэлсэн. Хоёр, гуравдугаар таван жилийн төлөвлөгөөний жилүүдэд бид гидролизийн спирт буюу модоор хийсэн спирт үйлдвэрлэх үйлдвэрүүдийг барьж, эхлүүлсэн. Энэ архи одоогоор бүх зүйлд байна их хэмжээгээрсинтетик резин болгон боловсруулж . Энэ бол хүнсний бус түүхий эдээс гаргаж авсан архи юм. Сая литр гидролизийн этилийн спирт тутамд 3 мянган тонн талх буюу 10 мянган тонн төмс, улмаар 600 орчим га тариалалтын талбайг чөлөөлдөг. Ийм хэмжээний гидролизийн спирт авахын тулд жилд дундаж бүтээмжтэй нэг хөрөө тээрэмээс авах боломжтой 45 хувийн чийгтэй 10 мянган тонн модны үртэс шаардлагатай.

Унших: II. Хуванцар бүтээгдэхүүнийг пневмовакуумаар хэвлэх технологи. Альфа ба бета адренерг агонистууд. Үндсэн эффект, хэрэглээ. Коллаген гидролизатын амин хүчлийн спектр (жингийн жингийн хувь) Токсоид, тэдгээрийг бэлтгэх, титрлэх, практик хэрэглээ. Токсоидууд. Хүлээн авах, цэвэршүүлэх, титрлэх, хэрэглэх. Хорын эсрэг ийлдэс. Хүлээн авах, цэвэршүүлэх, титрлэх, хэрэглэх. Ашиглалтын явцад үүсэх хүндрэлүүд ба түүнээс урьдчилан сэргийлэх. Техник хангамж, програм хангамжийн хэрэгсэл (APC) (виртуал хэрэгслийн технологи). Тасалбарын дугаар 51 эр бэлгийн дааврын бэлдмэл. Үйлдлийн механизм. өргөдөл. эм. анаболитикийн тухай ойлголт Тасалбарын дугаар 51 эр бэлгийн дааврын бэлдмэл. Үйлдлийн механизм.Хэрэглээ. эм. анаболитикийн тухай ойлголт

Цардуул нь ургамлын гол нөөц полисахарид бөгөөд хоол тэжээлийн хамгийн чухал нүүрс усны бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Цардуул нь үр тарианы үр, булцуу, үндэслэг ишэнд ургамлын төрлөөс хамааран өөр өөр хэлбэр (бөмбөрцөг, өндгөвч, лентик эсвэл жигд бус), хэмжээтэй (1-ээс 150 микрон, дунджаар 30) цардуулын үр тариа хэлбэрээр хадгалагддаг. -50 микрон).

Төрөл бүрийн ургамлын цардуулын үр тариа:

А - төмс; B - улаан буудай; B - овъёос; G - будаа; D - эрдэнэ шиш; E - Сагаган.

1 - энгийн цардуулын үр тариа, 2 - нарийн төвөгтэй, 3 - хагас нийлмэл.

Цардуул нь нарийн төвөгтэй бүтэцтэй бөгөөд усанд уусдаг амилоз ба уусдаггүй амилопектин гэсэн хоёр гомополисахаридаас бүрдэнэ. Цардуул дахь тэдгээрийн харьцаа нь ургамал, түүнийг тусгаарласан эд эсийн төрлөөс хамаарч өөр өөр байж болно (амилоз 13-30%; амилопектин 70-85%).

Амилоз нь α (1 → 4) гликозидын холбоогоор холбогдсон 200-300 глюкозын үлдэгдэл агуулсан салаагүй (шугаман) гинжээс бүрдэнэ. С-1-ийн α-тохиргооны улмаас гинж нь эргэлтэнд 6-8 глюкозын үлдэгдэлтэй 13 нм диаметртэй спираль үүсгэдэг. Молекулын жин нь 50,000 Да.

Амилопектин нь салаалсан бүтэцтэй бөгөөд дунджаар 20-25 глюкозын үлдэгдлийн нэг нь α (1 → 6) гликозидын холбоогоор холбогдсон хажуугийн гинжийг агуулдаг. Энэ тохиолдолд модны бүтэц үүсдэг. Молекулын жин нь 1-6 сая хүртэл байдаг.Тийм.

Цардуулын гидролиз нь эцсийн бүтээгдэхүүний чанарыг хангахад зайлшгүй шаардлагатай процессуудын нэг болох хүнсний олон технологид байдаг. Жишээлбэл:

Талх нарийн боовны үйлдвэрт - зуурсан гурил хийх, талх хийх үйл явц;

Шар айрагны үйлдвэрлэлд - шар айрагны wort, хатаах соёолж авах;

kvass үйлдвэрлэлд;

Согтууруулах ундаа үйлдвэрлэхэд - исгэх түүхий эдийг бэлтгэх;

Төрөл бүрийн элсэн чихэртэй цардуулын бүтээгдэхүүнийг олж авахад - глюкоз, моласс, чихрийн сироп.

Цардуулын гидролизийн хоёр арга байдаг:

Хүчиллэг - эрдэс хүчлийн нөлөөн дор;

Ферментийн - ферментийн бэлдмэлийн нөлөөн дор.

Хүчлийн нөлөөн дор цардуулын гидролизийн явцад эхлээд амилоз ба амилопектины макромолекулуудын хоорондын ассоциатив холбоо суларч, тасалддаг. Энэ нь цардуулын үр тарианы бүтцийг зөрчиж, нэгэн төрлийн масс үүсэхэд дагалддаг. Дараа нь усны молекул тасарсан газарт α (1 → 4) ба α (1 → 6) - гликозидын холбоо тасрах болно. Гидролизийн явцад альдегидийн чөлөөт бүлгүүдийн тоо нэмэгдэж, полимержих түвшин буурдаг. Завсрын үе шатанд декстрин, три ба тетрасугар, мальтоз үүсдэг. Гидролизийн эцсийн бүтээгдэхүүн нь глюкоз юм. Хүчиллэгийн гидролиз нь хүчил ба өндөр концентрацитай байдаг тул хэд хэдэн чухал сул талуудтай байдаг өндөр температур(100 хэмээс дээш), нүүрс усны дулааны задрал, шингэн алдалтын бүтээгдэхүүн үүсэх, трансгликозиляци, урвуу урвал үүсэхэд хүргэдэг.

Хүчиллэг гидролизтэй харьцуулахад ферментийн гидролиз нь илүү ирээдүйтэй бөгөөд дараахь давуу талуудтай.

1) Өндөр чанартайүйлдвэрлэсэн бүтээгдэхүүн, учир нь цөөн тооны дайвар бүтээгдэхүүн үүсдэг;

2) Ферментийн үйл ажиллагааны өвөрмөц байдал нь тодорхой физик шинж чанартай бүтээгдэхүүнийг авах боломжтой болгодог (жишээлбэл, чихэрлэг);

3) Эдийн засгийн зардал багатай өндөр бүтээмжид хүрсэн.

Цардуулын ферментийн гидролизийг амилолитик фермент ашиглан гүйцэтгэдэг. Энэ бүлэгт α-амилаза, β-амилаза, глюкоамилаза, пуллуланаза болон бусад зарим ферментүүд орно. Тэд тус бүр өөрийн гэсэн онцлог шинж чанартай байдаг.

α-амилаза- амилоз эсвэл амилопектин молекул дахь α (1-4) - гликозидын холбоог гидролиз болгодог эндофермент, үүний үр дүнд декстрин үүсдэг - цардуул, бага хэмжээний глюкоз, мальтозын бүрэн бус гидролизийн бүтээгдэхүүн:

α-амилаза нь амьтан (шүлс, нойр булчирхай), дээд ургамал (арвай, улаан буудай, хөх тариа, шар будааны соёолсон үр) болон бичил биетэнд (Aspergillus, Rhizopus төрлийн мөөгөнцөр, Bacillus subtilis төрлийн бактери) байдаг.

β-амилаза- экзофермент, гидролиз α (1-4) - гликозидын холбоог амилоз, амилопектины молекулын бууруулагчгүй төгсгөлөөс мальтоз (54-58%) үүсгэх, i.e. илт тахилжуулах үйл ажиллагааг харуулдаг. Өөр нэг урвалын бүтээгдэхүүн бол β-декстрин (42-46%) юм. Энэ фермент нь дээд ургамлын эдэд тархдаг.

ГлюкоамилазаЭнэ нь амилоз ба амилопектин молекулуудын бууруулагчгүй төгсгөлөөс ажилладаг экзофермент бөгөөд α (1-4) - ба α (1-6) - гликозидын холбоог гидролизжүүлэх замаар глюкозын молекулуудыг салгадаг. Энэ фермент нь ихэвчлэн Aspergillus, Rhizopus төрлийн микромицетуудад байдаг.

Төрөл бүрийн амилазагийн цардуул дахь үйл ажиллагааны механизм:

Цардуул үйлдвэрлэх технологи.

Аж үйлдвэрийн цардуул үйлдвэрлэх түүхий эд нь төмс, эрдэнэ шиш, улаан буудай, будаа, сорго юм. Төмсний цардуул үйлдвэрлэх технологийг авч үзье. Үүнд дараах үе шатууд орно.

Төмс угаагч дээр төмсийг шороо, хольцоос угаах;

Жинлэх;

Өндөр хурдтай төмс үйлдвэрлэгчид төмсийг нарийн нунтаглаж, төмсний нухаш олж авах (илүү их бутлах тусам цардуул эсээс бүрэн ялгарах болно, гэхдээ цардуулын үр тариаг өөрсдөө гэмтээхгүй байх нь чухал);

Төмсний гурилыг хүхрийн давхар исэл эсвэл хүхрийн хүчилээр эмчлэх (цардуулын чанар, түүний цагаан байдлыг сайжруулах, бичил биетэн үүсэхээс урьдчилан сэргийлэх);

Центрифуг эсвэл гидроциклон системийг ашиглан гурилыг салгах;

Цардуултай сүүг цэвэршүүлэх - цэвэршүүлсэн шигшүүр дээр нухсанаас цардуулыг цэвэршүүлэх;

Гидроциклонд цардуулыг угаах.

Үүний үр дүнд 40-52% чийгтэй түүхий цардуул гарч ирнэ. Илүүдэл чийгийг механик аргаар зайлуулах, хатаах, шахах, савлах зэрэг дараах үйлдлүүдээс бүрддэг хуурай хүлээн авалтаас ялгаатай нь урт хугацааны хадгалалтанд хамаарахгүй.

Олон тооны бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд өөрчлөгдсөн цардуулыг ашиглах нь үр дүнтэй байдаг.

- Хаван үүсэх (урьдчилан желатинжуулсан) цардуул нь зуурмагийг тусгай хатаагч дээр хатааж, дараа нь хальсыг нунтаг болгон бутлах замаар олж авдаг бөгөөд тэдгээрийн хэсгүүд нь усаар норгож, хэмжээ нь нэмэгддэг. хаван цардуулыг ашиглаж байна Хүнсний үйлдвэр(түргэн хоол, халаалтгүй хоолонд тогтворжуулагч, өтгөрүүлэгч).

- Исэлдсэн цардуулыг янз бүрийн исэлдүүлэгч бодисоор (KMnO 4, KBrO 3 гэх мэт) исэлдүүлэх замаар цардуулыг гаргаж авдаг. Исэлдэлтийн аргаас хамааран бүтээгдэхүүн нь өөр өөр зуурамтгай чанар, гель үүсгэх шинж чанартай байдаг. Тэдгээрийг цаасны үйлдвэрт таннин болгон цаасны бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх, хүнсний үйлдвэрлэлд бага исэлдэлтийн төлөвт (2% хүртэл) ашигладаг. Тиймээс исэлдсэн цардуулын нэг төрөл болох геллинг нь мармеладын бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд агар, агароидын оронд гель үүсгэгч бодис болгон ашигладаг.

- орлуулсан цардуул:

Монокарх фосфатууд (цардуулын монофосфатын эфирүүд) нь өндөр температурт орто-, пиро- эсвэл триполифосфатын хүчиллэг давс, цардуулын хуурай хольцын урвалаар олж авдаг. Уламжлалт цардуултай харьцуулахад тэдгээр нь ил тод байдал, хөлдөөх, гэсгээх эсэргүүцэх чадвараараа тодорхойлогддог тогтвортой зуурмаг үүсгэдэг.

Дихлорофосфатыг (хөндлөн холбосон цардуул) цардуулыг натрийн триметафосфат, фосфорын оксихлорид гэх мэт урвалд оруулснаар олж авч болно, тэдгээр нь дулаан, механик стресст тэсвэртэй зуурмаг үүсгэдэг. Эдгээрийг майонез, чихэр, салат, махан бүтээгдэхүүн гэх мэт үйлдвэрлэлд ашигладаг.

Ацетилжуулсан цардуул (цардуулын ацетат) нь цардуулыг цууны хүчил эсвэл цууны ангидридаар эмчлэх замаар олж авч болно. Тэд тогтвортой тунгалаг зуурмаг үүсгэх чадвартай бөгөөд хатах үед хүчтэй хальс үүсгэдэг. Хүнсний үйлдвэрт тэдгээрийг өтгөрүүлэгч болгон ашигладаг, мөн хөлдөөсөн хүнсний бүтээгдэхүүн, түргэн уусдаг нунтаг гэх мэт үйлдвэрлэлд ашигладаг.

Үр тариа нь архи, нэрмэлийн үйлдвэрлэлийн үндсэн түүхий эд юм. Юуны өмнө эдгээр нь арвай, овъёос, будаа, эрдэнэ шиш, улаан буудай гэх мэт. Тэдгээрийг хэд хэдэн шалтгааны улмаас ашигладаг:

• Харьцангуй бага өртөгтэй
• Үүссэн бүтээгдэхүүний тааламжтай органолептик дүр төрх
• Архины өндөр гарц

Уламжлалт нухаш нь элсэн чихэр, мөөгөнцөрөөс хийгдсэн байдаг. Мөөгөнцөр нь согтууруулах ундаа үүсгэхийн тулд элсэн чихэрийг задлахад хэрэгтэй. Гэсэн хэдий ч үр тарианд элсэн чихэр байдаггүй, гэхдээ маш их цардуул байдаг. Үр тарианаас нухаш авахын тулд цардуулыг ферментээр устгах ёстой. Эдгээр нь боломжтой болгох эсвэл хурдасгах уургийн бодис юм химийн урвалархи үүсэхэд шаардлагатай. Ферментүүд нь соёолж (соёолж) үр тарианд агуулагддаг бөгөөд тэдгээрийг цэвэр хэлбэрээр нь бэлдмэл болгон зардаг.

Тиймээс үр тарианы нухаш хийх гурван арга бий.

1. Үр тарианы цардуулыг сахаржуулахын тулд соёолж ашиглана. Ингэснээр та сожлоогүй үр тарианы 40 хүртэлх хувийг сахаржуулж чадна.
2. Үр тариаг соёолж, ферментүүд нь байгалиасаа хуримтлагддаг. Энэ нь соёолж хийх гэсэн үг юм.
3. Ферментийг бэлдмэл, соёолжгүй түүхий эд хэлбэрээр хэрэглэнэ.

Хоёр дахь арга нь хямд бөгөөд үр дүнг хурдан авах боломжийг танд олгоно.

Үр тарианы бүтэц

Нухах явцад үр тариа хэрхэн боловсруулагддагийг ойлгохын тулд түүний бүтцийг ойлгох хэрэгтэй. Арвайн жишээг авч үзье.

Арвайн үр тарианы дотоод бүтэц

1 ишний үр хөврөл, 2 навчит үр хөврөл, 3 үндэс үр хөврөл, 4-сүв, 5 давхарга хучуур эд, 6-эндосперм, 7-хоосон эс, 8-алейроны давхарга, 9-үр давхарга, 10-жимсний давхарга , 11 - myaky бүрхүүл

Арвайн үр тариабүрхүүл нь хэд хэдэн эсийн давхаргаас бүрддэг кариопсис юм.

БүрхүүлүүдГаднах бүрхүүл, жимс (эсвэл перикарп), үр (эсвэл зуурсан гурил) -д нийлдэг.

Чафихэнх арвайд кариопсистой хамт ургадаг. Хөвөн бүрхүүл нь маш бат бөх бөгөөд энэ нь үр тариаг хамгаалдаг механик гэмтэл... Энэ нь голчлон целлюлоз, бага хэмжээний цахиурын хүчил, липид, полифенолын нэгдлүүдээс бүрддэг.

Хөвсний дор аккреат байдаг жимс, үрийн бүрхүүл... Үрийн давхарга нь хагас нэвчилттэй, усыг сайн дамжуулдаг боловч усанд ууссан бодисыг хадгалдаг. Үрийн бүрхүүлийн энэ шинж чанар нь үр тариаг өөр өөр усаар эмчлэх боломжийг олгодог химийн бодисүр тариа нэвтэрч, үр хөврөлийг гэмтээхгүй.

Эндосперм(махлаг бие) алейроны давхаргаар хучигдсан байдаг. Энэ нь олон тооны уураг ихтэй эсүүдээс бүрддэг. Соёолж буй арвайд алейроны давхарга нь фермент үйлдвэрлэх газар юм.

Алейроны давхаргын эсийн хананы үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг нь цардуулгүй полисахаридууд - пентозан (70%) ба β-глюкан (30%) юм.

Махлаг бие (эндосперм) бүхэлдээ эзэлдэг дотоод хэсэгүр тариа, цардуулын үр тарианаас бүрддэг өөр өөр хэмжээтэй... Үр тарианы хуурай бодисын 98% нь цардуул байдаг.

Химийн найрлага

Арвайд дунджаар 10.5-11% уургийн бодис агуулагддаг.

Арвай нь уураг агуулдаг:

1. алейроны давхарга - ферментийн уураг (альбумин ба глобулин) хэлбэрээр;
2. Эндоспермийн гадна талд нөөц уураг (проламин) байдаг;
3. эндосперм - эдийн уураг (глютелин).

Амин хүчлийн найрлагын хувьд арвайн уураг нь бүрэн дүүрэн байдаг (арвайн үр тарианд 20 гаруй амин хүчлүүд ордог).

Нүүрс усыг моно- ба полисахаридуудаар төлөөлдөг, гол төлөв цардуул, агууламж нь 50-64% хооронд хэлбэлздэг. Эслэгт 5-6%, элсэн чихэр, 6% хүртэл декстрин (2% хүртэл сахароз, 0.4% шууд бууруулагч сахар орно), өөх тос 2.1-2.6%, эрдэс бодис - 2,5–3,5%. Ихэнх ньэслэг ба эрдэс бодисууд нь үр тарианы хальс, бүрхүүлд төвлөрдөг.

Согтууруулах ундааны үйлдвэрлэл дэх үр тариа: онол

Арвайн үр тариа нь ферментийн (амилаза, протеаза, пероксидаза) өндөр идэвхжилтэй тул дажгүй зүйлсоёолж хийхэд зориулагдсан.

Баян химийн найрлагаүр тариаг согтууруулах ундаа үйлдвэрлэх түүхий эд болгон ашиглахыг урьдчилан тодорхойлсон. Эдгээр бодисууд нь мөөгөнцрийн шим тэжээлийн бүрэлдэхүүн хэсэг тул энэ орчинд исгэх нь илүү сайн болж, эцсийн бүтээгдэхүүн нь маш сайн амт, үнэртэй байх болно.

Исгэлтийн үед согтууруулах ундааны гол эх үүсвэр нь нүүрс ус юм. Үр тарианд тэдгээрийг цардуулаар төлөөлдөг. Мөөгөнцөр нь зөвхөн моно, дисахарид, зарим декстринийг спирт болгон хувиргадаг. Цардуул нь амилоз ба амилопектинээс бүрддэг полисахарид юм. Мөөгөнцрийн молекул нь энгийн нүүрс ус (моно ба дисахарид) болж задрах тохиолдолд л цардуулыг боловсруулдаг. Энэ процесст фермент шаардлагатай байдаг.

Цардуул желатинжих температур - цардуулын үр тарианы бүтцийг устгах, хавдах температур, энэ процесс нь ферментүүд цардуулыг бүрэн сахаржуулах боломжийг олгодог.

Үүний дагуу желатинжуулах температур өндөр байвал ажлын температурэнзим, дараа нь эхлээд цардуулын үр тарианы бүтцийг хавдаж, устгахын тулд декоциний хийж (нухсан махыг 90-100 градус хүртэл халааж), дараа нь тэдгээрийг ажлын температурт хөргөж, ферментийг нэвтрүүлнэ.

Фермент гэж юу вэ

Ферментүүд нь амьд организм дахь янз бүрийн химийн урвалыг идэвхжүүлдэг уургийн шинж чанартай биологийн катализатор юм.

Энгийнээр хэлэхэд эдгээр нь зохих нөхцөлд (температур ба рН) байрлуулахад химийн урвалыг хурдасгадаг уургийн молекулууд юм. Эдгээр нөхцөл нь фермент бүрийн хувьд хувь хүн байдаг.

Нөлөөллийн онцлогоорҮр тарианы янз бүрийн өндөр молекул жинтэй полимерүүдэд зориулсан ферментийн бэлдмэлийг 3 бүлэгт хувааж болно.

1. Амилолитик үйлдэл - цардуулын гидролизийг дэмжинэ. Эдгээрт шингэрүүлэх, задлах, сахаржуулах үйлчилгээтэй ферментүүд орно.
2. Протеолитик үйлдэл - тэд уургийн молекулуудыг устгадаг (гидролиз).
3. Целлюлолитик үйлдэл - целлюлоз гэх мэт цардуулгүй полисахаридуудыг гидролиз болгодог.

Гарал үүслээр нь

1. Төрөлхийн гарал үүсэл - үр тарианы соёололтоор үүссэн;
2. Микробын гарал үүсэл - мөөгөнцрийн тусламжтайгаар олж авсан;
3. Бактерийн гаралтай - нянгаар өсгөвөрлөнө

Мөн ферментийг шингэн ба хуурай гэж хуваадаг.

Хэрэв бичил биетний болон бактерийн ферментийг хэрэглэвэл үр тариаг соёолжлох шаардлагагүй болно. Нэмж дурдахад эдгээр ферментүүд нь уугуул ферментүүдээс илүү өргөн температурт үйлчилдэг.

Цардуулыг элсэн чихэр болгон задлахын тулд үр тариа боловсруулах хоёр арга бий.

1. Соёолсон үр тарианд агуулагдах уугуул ферментийн тусламжтайгаар нухах. Энэ процесс нь сонгодог түгжрэлийн технологи юм. Гэхдээ үр тарианы соёололт, бутлах явцад температурын хил хязгаарыг хэтрүүлэх, нахиалсан үр тариа зэрэг нь энгийн үр тарианы үнээс хамаагүй өндөр захиалга юм.
2. Бактерийн гаралтай ферментээр нухах. Энэ арга нь дэвшилттэй бөгөөд улам бүр түгээмэл болж байна. Үүний гол давуу тал нь харьцангуй хямд, ашиглахад хялбар юм. Бактерийн ферментүүд нь нахиалдаггүй үр тариа хэрэглэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь эцсийн өртөгийг бууруулдаг бэлэн бүтээгдэхүүнмөн цаг хугацаа, хүчин чармайлтыг хэмнэдэг. Мөн бактерийн ферментүүд нь илүү өргөн температурт үйлчилдэг бөгөөд энэ нь технологийн процесст хэрэглэх хүрээг өргөжүүлэх боломжийг олгодог.

Доктор Губер дэлгүүрт байгаа ферментүүд

Гэртээ үр тариа боловсруулахын тулд юуны өмнө амилолитик фермент шаардлагатай байдаг. Энд тэдгээрийг дараахь ферментүүдээр төлөөлдөг.

1. Амилосубтилин бол мезофил бактерийн α-амилаза ферментийн бэлдмэл юм. Энэ нь цардуулын дотоод α-1,4-гликозидын холбоо (амилоз ба амилопектин) ба тэдгээрийн дараалсан задралын бүтээгдэхүүнийг гидролиз болгодог бөгөөд энэ нь шингэрүүлэх үе шатанд желатинжуулсан цардуулын уусмалын зуурамтгай чанар хурдан буурч, улмаар бэлтгэлийг хангадаг. глюкоамилазын үйл ажиллагаанд зориулсан wort. Үйл ажиллагаа нь 1500 нэгж Ac / g байна. Үйл ажиллагааны оновчтой температур 30-60 ° С
2. Глюкавамориныг Aspergillus awamori хөгцийг живүүлэн тариалах замаар гаргаж авдаг. Цардуул, декстрин, олигосахаридын α-1,4 ба альфа-1,6-гликозидын холбоог гидролиз болгож, глюкозыг бууруулагчгүй гинжин хэлхээний төгсгөлөөс дараалан салгана. Энэ нь цардуулыг сахаржуулахад хэрэглэгддэг. Үйл ажиллагаа нь 1500 нэгж Г / г байна. Үйл ажиллагааны оновчтой температур 30-60 ° С

Бэлдмэлийг 20 грамм савлагаатай хуурай хэлбэрээр үзүүлэв.

Эдгээр ферментүүд нь нахиалаагүй үр тариатай ажиллахад хангалттай байх болно.

Согтууруулах ундаа үйлдвэрлэх ферментүүд: практик

Юуны өмнө бэлддэг усны уусмал... Үүнийг хийхийн тулд хуурай эмийг 1:10 харьцаатай усаар уусгаж, усны температур 25-30 градус, сайтар холино, энэ төлөвт эмийг 24 цагаас илүүгүй хугацаанд хадгална. Дараа нь тооцоолно шаардлагатай хэмжээфермент.

Ферментийн үйл ажиллагааг нэгж / г-ээр илэрхийлнэ. бодисууд.

• Амилосубтилин - 2-4 нэгж. нэг грамм цардуул.
• Глюкаваморин - 2-4 нэгж. нэг грамм цардуул.

Тооцооллын жишээ:

1: 3 гидромодуль дээр 60 литр эзэлхүүнтэй аппаратанд нухахдаа бид 15 кг үр тариа хэрэглэдэг (энэ тохиолдолд үр тариаг улаан буудай гэж үзье).

Улаан буудайн үр тариа дунджаар 55-65% цардуул агуулдаг (хүснэгтийн мэдээлэл). Дунджаар 60%-ийг авч үзье.

Энэ нь 15 кг үр тариа агуулж байна гэсэн үг юм: 15 * 0.6 = 9 кг цардуул.

Ферментийн тун ба тэдгээрийн нэг грамм цардуулын үйл ажиллагааг дараахь байдлаар үзүүлэв.

• 1 грамм амилосубтилин нь 1500 нэгж Gs, тун нь 2-4 нэгж байдаг. (дундаж 3)
• 1 грамм глюкаваморинд 1500 нэгж As, тун нь 2-4 нэгж (дунджаар 3)

9000 грамм цардуулын хувьд бидэнд хэрэгтэй:

• Зуурамтгай чанарыг багасгахын тулд 9000 * 3 = 27000 AS нэгж
• Цардуулыг сахаржуулахад 9000 * 3 = 27000 нэгж G.

Аль тохирох вэ:

• 27000/1500 = 18 грамм амилосубтилин
• 27000/1500 = 18 грамм глюкаваморин

15 кг улаан буудайг сахаржуулахад 20 грамм 1 уут хангалттай.

T = 60 ° C-д нухах тооцоог хийсэн. 60 хэмээс доош температурт ферментийн тунг 20-30% -иар нэмэгдүүлэх нь зүйтэй.

Бэлдмэлийг тооцоолж, бэлтгэсний дараа буталсан үр тарианы хамт усанд оруулж, нухах ажлыг гүйцэтгэдэг.