SU1604852A1 - Способ сбраживани крахмалсодержащей среды дл получени ацетона, бутанола и этанола - Google Patents
Способ сбраживани крахмалсодержащей среды дл получени ацетона, бутанола и этанола Download PDFInfo
- Publication number
- SU1604852A1 SU1604852A1 SU884624298A SU4624298A SU1604852A1 SU 1604852 A1 SU1604852 A1 SU 1604852A1 SU 884624298 A SU884624298 A SU 884624298A SU 4624298 A SU4624298 A SU 4624298A SU 1604852 A1 SU1604852 A1 SU 1604852A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- starch
- fermentation
- medium
- mash
- solvents
- Prior art date
Links
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims abstract description 19
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 title claims abstract description 19
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 8
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims 4
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 30
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 5
- 241000193401 Clostridium acetobutylicum Species 0.000 claims abstract 2
- 230000003625 amylolytic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 abstract 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 18
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 9
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 9
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 5
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 5
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 4
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 4
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 3
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 2
- 229940025131 amylases Drugs 0.000 description 2
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000006562 flour medium Substances 0.000 description 2
- 208000002874 Acne Vulgaris Diseases 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 206010000496 acne Diseases 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 101150108874 asna-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Natural products O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229940079919 digestives enzyme preparation Drugs 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к микробиологической промышленности и может быть использовано в ацетонобутиловом производстве. Целью изобретени вл етс ускорение процесса и повышение выхода растворителей. Перед сбраживанием крахмалсодержащего сырь анаэробными бактери ми CLOSTRIDIUM ACETOBUTYLICUM производ т его разжижение рециркулируемой бражкой, содержащей активные амилолитические ферменты, в количестве, соответствующем 1,0-1,5 ед. АС на 1 г крахмала, содержащегос в среде, при 70-75°С в течение 15-20 мин. 1 табл.
Description
Изобретение относитс к микробиологической промьшленности и может быть использовано в ацетонобутиловом производстве.
Целью изобретени вл етс ускорение процесса и повышение выхода растворителей .
Способ осуществл ют следующим образом .
КрахмалсодержащееД сырье (затор) подают в варочные колонны дл разваривани и стерилизации, в вьщержива- теле затор охлаждают от 115-150°С до 70-75 С, затем охлаждают до температуры сбраживани , ввод т в среду бактерии Clostiridium acetobutylicum и провод т анаэробное брожение. По
истечении 24 ч брожени бражку отбирают , предварительно определ в ней а.ктивность амилолитических ферментов, внос т в количестве из расчета от 1,0 до 1,5 ед.-АС на 1 г крахмала, содержащегос в заторе, в вьщержива- тель и производ т разжижение затора при 70-75°С в течение 15-20 мин.
Приготовление требуемого количества культуры бактерий дл процесса брожени состоит из р да последовательных брожений все увеличивающихс объемов затора. Разведение культуры начинают с посева спорами из пробирки со спорами аппарата чистой культуры (АЧК) на 10 л. Через 27-28 ч бро- | жени содержимое АЧК передают в больО5
эо ел to
3
(йин)
160
на 3500 л за
шои инокул тор тора.
Чистую культуру ввод т в затор по пути его следовани из холодильника в ферментатор емкостью 200 м затора, в начале загрузки последнего. Первый ферментатор (активатор), через который непрерывно проходит сбраживаема среда, находитс в состо нии интенсивного брожени . Брожение в активаторе ведетс до наступлени в второй фазы брожени , о которой суд т i по перелому кривой кислотности. Загрузка батареи заключаетс в непре- рывной подаче свежего затора в активатор до полной загрузки всех ферментаторов , составл ющих батарею. Затор по пути прохождени nq батарее подвергаетс сбраживанию. Процесс ведет- с стерильноi оптимальную темпера- |туру поддерживают во все врем броже- ни от 35 до 37°С. О конце брожени iсуд т по газовыделению. . : в результате брожени получаетс бражка, в которой содержатс растворители , органические кислоты и сухие вещества, состо щие из несброженных углеводов, белков, бактерий, кроме того, бражка содержит растворенные в жидкости газы брожени - углекислый и водород. Дл выделени из бражки растворителей и отделени их друг от друга бражку подвергают перегонке и ректификации на аппаратах непрерывного действи .
Разжижение сбраживаемых крахмал- содержащих сред путем частичной рециркул ции бражки позвол ет вести процесс в стерильных услови х, не трбу на это дополнительных ферментных препаратов. Амилолитические ферменты содержащиес в 24-часовой бражке, способствуют разжижению оклейстеризо ванной массы, снижа в зкость сбраживаемой среды, котора вл етс одним из лимитирующих факторов интенсивности ацётонобутилового брожени . Кроме того, внесение в среду амило- литических ферментов способствует более быстрому гидролизу крахмала и вовлечению продуктов гидролиза в процесс брожени , что ведет к интенсивному и более глубокому сбраживанию углеводов бактери ми С1. acetobuty- licum. В результате уменьщаетс количество несброженного сахара и увеличиваетс выход растворителей. Кроме того, в опытах с предваритель
0
5 0 ;5
ным разжижением сбраживаемых сред путем рециркул ции бражки к 54 часу брожени накопление растворителей практически заканчиваетс . За последующие 18 ч ( к 72 часу) содержание растворителей в среде увеличиваетс незначительно, на 0,20-0,25 г/л, т.е. остаетс практически посто нным , что указывает на сокращение срока брожени .
При рециркул ции бражки в количестве , соответствующем 1,0-1,5 ед. АС на 1 г крахмала, в сбраживаемую среду в начале брожени вноситс около 0,05 вес,, бутанола ,и 0,015 вес.% ацетона, что не сказываетс отрицательно на процессе брожени .
При проведении предварительного разжижени сбраживаемых сред внесение бражки в количестве 2,5% к объему среды, соответствующем 0,5 ед. АС на 1. г крахмала, приводит к незначительному увеличению выхода растворителей . Мало отличаютс и врем брожени , и количество несброженного сахара.
Увеличение количества рециркули- руемой бражки до 10%, что соответствует 2,0 ед. АС на 1 г крахмала среды , экономически нецелесообразно, так как это не приводит к эффективному снижению в зкости среды и увеличению выхода растворителей. Показатели брожени оказались близкими в случае внесени бражки в количестве, соответствующем 1,0-1,5 и 2,0 ед. АС на.1 г крахмала.
Разжижение среды необходимо проводить при температуре 70-75 С, при которой наблюдаетс максимальна разжижающа способность амилаз С1. асе- tobutylicum. При температуре ниже 70 С разжижение сбраживаемых сред под действием амилаз вдет менее интенсивно , а при температуре 80 С происходит термическа инактиваци амилаз, в результате чего не происходит снижени в зкости среды.
Оптимальное врем разжижени 15-20 мин. Сокращение времени до 10 мин .недостаточно дл декстриниза- ции крахмала и, следовательно, снижени его в зкости. Увеличение времени до 25 мин не приводит к дальнейщему 55 разжижению сбраживаемой среды.
Пример 1.В разваренную и простерилизованную мучную среду, содержащую 4,8% крахмала, внос т
30
35
40
45
50
24-часовую бражку с активностью oi - амилазы 100 ед. на 100 мл бражки в . количестве 5% к объему среды, что соответствует 1 ед. АСна 1 г крахмала .
Разжижение мучной среды провод т при в течение 15 мин, после чего среду охлаждают до , внос т в нее 5% к объему среды чистой культуры бактерий С1. acetobutylicum из инокул тора и провод т анаэробное брожение известным способом. По истечении 24 ч часть бражки отбирают дл разжижени сырь . В ходе брожени определ ют содержание растворителей в сбраживаемой среде и количество несброженных углеводов.
Результаты представлены в таблиде
Пример 2. Способ осуществл ют аналогично примеру 1, только ввод т бражку в сырье из расчета 1,5 ед. АС на 1 г крахмала, разжижение провод т при в течение 20 мин.
Из данных таблицы следует, что предварительное разжижение сбраживаемых сред рециркулируемой бражкой в- количестве, соответствующем 1,0 - 1,5 ед. АС на 1 г крахмала, содержащегос в среде, при температуре 70 - 75°С в течение 15-20 мин позвол ет снизить в зкость сбраживаемой среды
048526
почти в 2 раза. В результате происходит более быстрый гидролиз кра :мала и вовлечение продуктов гидролиза в J продесс брожени , что способствует интенсивному и более глубокому сбраживанию углеводов бактери ми С1. acetobutylicum , а это, в свою очередь, приводит к сокращению количества 10 несброженных углеводов в конце брожени , увеличению выхода растворителей примерно на 2 г/л, в частности, бутилового спирта на 12%, а также сокращению срока брожени на 12 ч 15 по сравнению с прототипом.
Claims (1)
- Формула изобретениСпособ сбраживани крахмалсодержа- щей среды дл получени ацетона, бу- танола и этанола путем введени бактерий Clostridium acetobutylicum и анаэробного брожени крахмалсодержащего сырь , отли чающийс тем, что, с целью ускорени процесса и повьшени выхода растворителей, по истечении 24 ч брожени отбирают бражку, содержащую активные амило- литические ферменты, и разжижают ею крахмалсодержащее. сырье при температуре 70-75°С в течение 15-20 мин из асчета 1,0-1,5 ед. АС на 1 г крах- . ала.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884624298A SU1604852A1 (ru) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Способ сбраживани крахмалсодержащей среды дл получени ацетона, бутанола и этанола |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884624298A SU1604852A1 (ru) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Способ сбраживани крахмалсодержащей среды дл получени ацетона, бутанола и этанола |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1604852A1 true SU1604852A1 (ru) | 1990-11-07 |
Family
ID=21416939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884624298A SU1604852A1 (ru) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Способ сбраживани крахмалсодержащей среды дл получени ацетона, бутанола и этанола |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1604852A1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2393213C1 (ru) * | 2008-12-17 | 2010-06-27 | Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии Российской академии сельскохозяйственных наук" | Штамм бактерий clostridium acetobutylicum - продуцент н-бутилового спирта, ацетона и этанола |
| WO2010077170A2 (en) | 2008-12-29 | 2010-07-08 | Limited Liability Company "Prof Business" | Process and system for production of organic solvents |
| WO2010095976A2 (en) | 2009-02-18 | 2010-08-26 | Limited Liability Company "Prof Business" | Process for production of organic solvents |
-
1988
- 1988-12-21 SU SU884624298A patent/SU1604852A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР №.240408, кл, F 02 С 9/28, 1968. Лаготкин И.С. Технологи ацетоно- бутилового производства. - М.: Пище- промиздат, 1958, с. 266. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2393213C1 (ru) * | 2008-12-17 | 2010-06-27 | Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии Российской академии сельскохозяйственных наук" | Штамм бактерий clostridium acetobutylicum - продуцент н-бутилового спирта, ацетона и этанола |
| WO2010077170A2 (en) | 2008-12-29 | 2010-07-08 | Limited Liability Company "Prof Business" | Process and system for production of organic solvents |
| WO2010095976A2 (en) | 2009-02-18 | 2010-08-26 | Limited Liability Company "Prof Business" | Process for production of organic solvents |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2515723C (en) | Use of hop acids in fuel ethanol production | |
| Bakoyianis et al. | Low-temperature wine making by immobilized cells on mineral kissiris | |
| CA1152914A (en) | Fermentation process | |
| Sanchez-Marroquin et al. | Agave juice, fermentation and chemical composition studies of some species | |
| ES2811255T3 (es) | Bioproceso para la coproducción de etanol y micoproteínas | |
| US4929452A (en) | Method for rapidly fermenting alcoholic beverages | |
| O'Connor-Cox et al. | Improved ethanol yields through supplementation with excess assimilable nitrogen | |
| SU1604852A1 (ru) | Способ сбраживани крахмалсодержащей среды дл получени ацетона, бутанола и этанола | |
| JP3604715B2 (ja) | 酒類の製造法 | |
| SU537632A3 (ru) | Способ производства пива и подобных ему напитков | |
| US2098200A (en) | Butyl-acetonic fermentation process | |
| CN101070549A (zh) | 酒精生产的混合原料发酵工艺 | |
| US3988204A (en) | Production of glucoamylase for conversion of grain mashes in the production of grain spirits | |
| Yarovenko | Theory and practice of continuous cultivation of microorganisms in industrial alcoholic processes | |
| Nigam | An overview of microorganisms' contribution and performance in alcohol fermentation processing a variety of substrates | |
| Chin et al. | Effect of recycled laboratory backset on fermentation of wheat mashes | |
| US3418211A (en) | Process of producing glucamylase and an alcohol product | |
| RU2192469C1 (ru) | Способ производства этилового спирта из зернового сырья | |
| US1875536A (en) | Contthuous butyl alcohol fermentation process | |
| US2367931A (en) | Process in the manufacture of yeast | |
| WO1998008930A1 (en) | Improvements in and relating to brewing/yeast propagation | |
| Righelato et al. | Industrial Applications of Continuous Culture: Pharmaceutical Products and Other Products and Processes | |
| CN103194409B (zh) | 醋酸杆菌及其在制备苹果醋中的应用 | |
| US2164255A (en) | Process of fermenting molasses and like mashes | |
| US20210155960A1 (en) | Method for producing bioethanol from dates |