Введение
Глава 1 Проблемы и перспективы современного производства этанола с применением мультиэнзимного комплекса 13
1.1 Характеристика сырья, применяемого при производстве этанола 13
1.1.1 Химический состав ячменя 13
1.1.2 Структура крахмала ячменя 15
1.1.3 Целлюлоза зерна ячменя 17
1.1.4 Гемицеллюлозы зерна ячменя 19
1.2 Характеристика ферментов, применяемых в спиртовом производстве для конверсии биополимеров зерна 21
1.2.1 Амилолитические ферменты 21
1.2.2 Протеолитические ферменты 24
1.2.3 Ксиланаза 25
1.2.4 р-глюканаза 27
1.2.5 Фитазы 29
1.3 Характеристика дрожжей, применяемых в спиртовом производстве 32
Глава 2 Организация экспериментов, объекты и методы исследований 36
2.1 Схема экспериментальных исследований 36
2.2 Характеристика объектов исследования 37
2.3 Методы исследования 38
2.3.1 Определение ксиланазной активности 38
2.3.2 Определение Р-глюканазной активности 39
2.3.3 Определение глюкоамилазной активности 39
2.3.4 Определение амилолитической активности 39
2.3.5 Определение протеолитической активности 39
2.3.6 Определение фитазной активности 40
2.3.7 Анализ спиртовых дрожжей 40
2.3.8 Определение крахмалистости методом Эверса 42
2.3.9 Определение Р-глюкана в зерне 43
2.3.10 Определение пентозанов 43
2.3.11 Определение влажности 43
2.3.12 Приготовление и анализ замеса, сусла и бражки 43
2.3.13 Определение вязкости ячменных замесов 44
2.3.14 Определение содержания аминного азота в сусле 44
2.3.15 Определение содержания редуцирующих Сахаров 44
2.3.16 Определение содержания глюкозы 45
2.3.17 Определение содержания растворимых несброженных углеводов и нерастворенного крахмала в бражке 45
2.3.18 Определение титруемой кислотности 45
2.3.19 Определение содержания спирта в бражке 45
2.3.20 Газохроматографический метод определения содержания летучих органических примесей в бражке 46
2.3.21 Математическая обработка экспериментальных данных 46
Глава 3 Применение мультиэнзимной композиции (МЭК) на стадии водно-тепловой обработки (ВТО) при переработке проблемного сырья 47
3.1 Изучение реологических характеристик зерновых замесов 47
3.2 Изменение вязкости ячменного замеса на стадии водно-тепловой подготовки 50
3.3 Изменение массовой доли сухих и редуцирующих веществ в замесе на стадии водно-тепловой подготовки 57
3.4 Оптимизация процесса водно-тепловой обработки сырья 63
Глава 4 Исследование влияния мультиэнзимной композиции (МЭК) на процесс осахаривания разваренной массы 71
4.1 Изучение влияния МЭК на процесс осахаривания 71
4.1.1 Изучение влияния основных технологических факторов на процесс осахаривания 71
4.1.2 Кинетика гидролиза крахмала 75
4.1.3 Оптимизация процесса осахаривания 78
Глава 5 Исследование влияния мультиэнзимной композиции (МЭК) на процессы культивирования дрожжей и брожения 88
5.1 Исследование влияния сбалансированного состава сусла на процесс биосинтеза спиртовых дрожжей 88
5.1.1 Изучение влияния аминного азота на процесс биосинтеза спиртовых дрожжей 88
5.1.2 Изучение влияния неорганического азота на процесс биосинтеза спиртовых дрожжей 90
5.1.3 Изучение влияния ионов фосфора на процесс биосинтеза спиртовых дрожжей 91
5.1.4 Изучение влияния комплекса ферментов на физиологические свойства спиртовых дрожжей в процессе культивирования 93
5.2 Изучение влияния МЭК на процесс брожения ячменного сусла 99
5.2.1 Кинетика процесса брожения 99
5.2.2 Показатели зрелой бражки 104
5.2.3 Накопление примесей в зрелой бражке 105
5.2.4 Изучение влияния рН сусла на накопление побочных продуктов брожения в бражке 106
Основные выводы и результаты 111
Список используемых источников 113
Приложения 131
