PL238887B1 - Brzeczka stężona do fermentacji etanolowej - Google Patents

Brzeczka stężona do fermentacji etanolowej Download PDF

Info

Publication number
PL238887B1
PL238887B1 PL427926A PL42792618A PL238887B1 PL 238887 B1 PL238887 B1 PL 238887B1 PL 427926 A PL427926 A PL 427926A PL 42792618 A PL42792618 A PL 42792618A PL 238887 B1 PL238887 B1 PL 238887B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
wort
amount
fermentation
sulfuric acid
sucrose
Prior art date
Application number
PL427926A
Other languages
English (en)
Other versions
PL427926A1 (pl
Inventor
Piotr Patelski
Urszula Dziekońska-Kubczak
Maria Balcerek
Katarzyna Pielech-Przybylska
Original Assignee
Politechnika Lodzka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Lodzka filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL427926A priority Critical patent/PL238887B1/pl
Publication of PL427926A1 publication Critical patent/PL427926A1/pl
Publication of PL238887B1 publication Critical patent/PL238887B1/pl

Links

Landscapes

  • Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest brzeczka stężona do fermentacji etanolowej, która zawiera cukier, jak sacharoza lub glukoza, witaminy z grupy witamin B, jak tiamina, biotyna, pirydoksyna i kwas pantotenowy, sole mineralne, jak siarczan dwuamonowy, wodorofosforan dwuamonowy oraz siarczan magnezu siedmiowodny, wodę, lecytynę, mezoinozytol oraz kwas siarkowy w ilości zapewniającej pH brzeczki równe 4,9 ± 0,1.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest brzeczka stężona do fermentacji etanolowej.
Do prowadzenia wydajnej fermentacji etanolowej potrzebne są nie tylko drożdże oraz pożywka zawierająca cukry przyswajalne, ale również substancje stymulujące drożdże do prowadzenia szybkiej i wydajnej fermentacji, jak witaminy oraz inne substancje odpowiedzialne za stymulację metabolizmu drożdży. Pożywki sporządzone z melasy czy surowców skrobiowych, jak zboża i ziemniaki, zawierają zazwyczaj niezbędną dla drożdży ilość witamin oraz innych substancji odpowiedzialnych za stymulację metabolizmu, bądź ochronę komórek drożdży przed szkodliwym działaniem etanolu oraz innych substancji toksycznych zawartych w fermentowanym medium.
Natomiast do pożywek syntetycznych sporządzonych przez rozpuszczenie cukrów przyswajalnych w wodzie oraz dodanie niezbędnych dla drożdży substancji mineralnych zawierających makroi mikroelementy, konieczne jest również dodawanie witamin z grupy B, takich jak tiamina, biotyna, pirydoksyna czy kwas pantotenowy. Witaminy te dodaje się w postaci substancji czystych chemiczne bądź w postaci preparatów je zawierających, na przykład w postaci ekstraktu drożdżowego.
Jednym ze sposobów wytwarzania etanolu jest sposób polegający na zastosowaniu stężonych brzeczek jako pożywek drożdży, charakteryzujący się mniejszym zużyciem wody oraz mniejszym zapotrzebowaniem energii do odpędu powstałego etanolu.
W sposobie tym komórki drożdży narażone są podczas fermentacji na stres środowiskowy związany z wysokim ciśnieniem osmotycznym, co w połączeniu z toksycznym działaniem etanolu zakłóca fermentację prowadzoną przez drożdże. Dlatego brzeczki te dodaje się okresowo, porcjami brzeczki do naczynia fermentacyjnego bądź etanol usuwa się podczas fermentacji z wykorzystaniem perwaporacji lub destylacji pod zmniejszonym ciśnieniem. Operacje te mają na celu obniżenie stresu chemo-osmotycznego działającego na komórki drożdży.
Znane brzeczki stężone do fermentacji etanolowej zawierają w 1 dm3 250-270 g cukru, jak sacharoza lub glukoza, witaminy z grupy witamin B, jak tiamina, biotyna, pirydoksyna i kwas pantotenowy, w ilości odpowiednio 160-2800 μg, 1-10 μg, 150-2500 μg, 120-2200 μg, sole mineralne, jak siarczan dwuamonowy, wodorofosforan dwuamonowy oraz siarczan magnezu siedmiowodny, w ilości odpowiednio 0,1-1 g, 0,1-1 g oraz 0,05-0,3 g oraz wodę do objętości 1 dm3, a nadto roztwór kwasu siarkowego w ilości zapewniającej pH brzeczki 4,7 ± 0,4.
Brzeczka stężona do fermentacji etanolowej, zawierająca w 1 dm3 250-270 g cukru, jak sacharoza lub glukoza, witaminy z grupy witamin B, jak tiamina, biotyna, pirydoksyna i kwas pantotenowy, w ilości odpowiednio 160-2800 μg, 1-10 μg, 150-2500 μg, 120-2200 μg, sole mineralne, jak siarczan dwuamonowy, wodorofosforan dwuamonowy oraz siarczan magnezu siedmiowodny, w ilości odpowiednio 0,1-1 g, 0,1-1 g, 05-0,3 g, wodę do objętości 1 dm3, zawierająca nadto kwas siarkowy w ilości zapewniającej wymagane pH brzeczki, według wynalazku zawiera dodatkowo lecytynę w ilości 0,3-1 g/dm3 oraz mezoinozytol w ilości 0,05-0,3 g/dm3, zaś kwas siarkowy zawiera w ilości zapewniającej pH brzeczki równe 4,9 ± 0,1. Brzeczka zawiera dodatek kwasu siarkowego o stężeniu 25-30% w/v.
W wyniku zastosowania brzeczki stężonej według wynalazku proces fermentacji etanolowej do odfermentowania 95% cukrów przyswajalnych przebiega w czasie o 10-15% krótszym niż odfermentowanie tej ilości cukrów przy zastosowaniu brzeczki nie zawierającej lecytyny oraz mezoinozytolu, zaś proces fermentacji do odfermentowanie 70% cukrów przyswajalnych przy użyciu brzeczki według wynalazku przebiega w czasie o 17-23% krótszym niż odfermentowanie tej ilości cukrów przy zastosowaniu brzeczki bez lecytyny i mezoinozytolu.
Przedmiot według wynalazku ilustrują poniższe przykłady.
P r z y k ł a d 1
W celu przygotowania brzeczki stężonej do fermentacji etanolowej, do naczynia zamkniętego rurką fermentacyjną wprowadzono 260 g sacharozy, 1 g lecytyny słonecznikowej, 0,3 g mezoinozytolu, 500 μg tiaminy, 5 μg biotyny, 500 μg pirydoksyny, 1500 μg kwasu pantotenowego, 1 g wodorofosforanu dwuamonowego (ΝΗλ^ΗΡΟλ, 0,2 g siarczanu dwuamonowego (NH4)2SO4X 7H2O, 0,1 g siarczanu magnezu MgSO4 x 7H2O oraz wodę do objętości 1 dm3. Po wymieszaniu całości metodą wstrząsania naczynia skorygowano pH mieszaniny do wartości 4,9 ± 0,1 przez dodanie kwasu siarkowego H2SO4 o stężeniu 25% w/v.
Przygotowaną w ten sposób brzeczkę użyto do fermentacji etanolowej. W tym celu dodano do niej 2,7 g suchej masy drożdży gorzelniczych z gatunku Saccharomyces cerevisiae i prowadzono fermentację
PL 238 887 B1 w temperaturze 35°C do osiągnięcia zawartości cukrów przyswajalnych mniejszej od 2% (w/v). Czas potrzebny do odfermentowania 70% oraz 95% początkowej ilości sacharozy zawartej w brzeczce wynosił odpowiednio 32 godziny i 81 godzin, podczas gdy czas potrzebny do odfermentowania 70% oraz 95% początkowej ilości sacharozy zawartej w brzeczce przygotowanej analogicznie jak wyżej, lecz bez dodatku mezoinozytolu i lecytyny, wynosił odpowiednio 41 godzin i 92 godziny. Dodatek lecytyny słonecznikowej oraz mezoinozytolu skrócił czas potrzebny do odfermentowania 70% sacharozy z brzeczki o 21% oraz czas potrzebny do odfermentowania 95% sacharozy z brzeczki o 12%.
P r z y k ł a d 2
W celu przygotowania brzeczki stężonej do fermentacji etanolowej, do naczynia zamkniętego rurką fermentacyjną wprowadzono 270 g sacharozy, 0,3 g lecytyny słonecznikowej, 0,1 g mezoinozytolu, 160 μg tiaminy, 1 μg biotyny, 150 μg pirydoksyny, 120 μg kwasu pantotenowego, 0,1g (NH4)2HPO4, 0,1 g (NH4)2SO4, 0,3 g MgSO4 x 7H2O oraz wodę do objętości 1 dm3. Po wymieszaniu całości metodą wstrząsania naczynia skorygowano pH mieszaniny do wartości 4,9 ± 0,1 przez dodanie kwasu siarkowego H2SO4 o stężeniu 25% w/v.
Przygotowaną w ten sposób brzeczkę użyto do fermentacji etanolowej. W tym celu dodano do niej 2,7 g suchej masy drożdży gorzelniczych z gatunku Saccharomyces cerevisiae i prowadzono fermentację w temperaturze 35 ± 1°C do osiągnięcia zawartości cukrów przyswajalnych mniejszej od 2% (w/v). Czas potrzebny do odfermentowania 70% oraz 95% początkowej ilości sacharozy zawartej w brzeczce wynosił odpowiednio 35 godzin i 83 godziny, podczas gdy czas potrzebny do odfermentowania 70% oraz 95% początkowej ilości sacharozy zawartej w brzeczce przygotowanej analogicznie jak wyżej, lecz bez dodatku mezoinozytolu i lecytyny, wynosił odpowiednio 45 godzin i 98 godzin. Dodatek lecytyny słonecznikowej oraz mezoinozytolu skrócił czas potrzebny do odfermentowania 70% sacharozy z brzeczki o 23% oraz czas potrzebny do odfermentowania 95% sacharozy z brzeczki o 15%.
P r z y k ł a d 3
W celu przygotowania brzeczki stężonej do fermentacji etanolowej, do naczynia zamkniętego rurką fermentacyjną wprowadzono 250 g glukozy, 0,5 g lecytyny słonecznikowej, 0,05 g mezoinozytolu, 2800 μg tiaminy, 10 μg biotyny, 2500 μg pirydoksyny, 2200 μg kwasu pantotenowego, 0,3 g (NH4)2HPO4, 1 g (NH4)2SO4, 0,05 g MgSO4 x 7H2O oraz wodę do objętości 1 dm3. Po wymieszaniu całości metodą wstrząsania naczynia skorygowano pH mieszaniny do wartości 4,9 ± 0,1 przez dodanie kwasu siarkowego H2SO4 o stężeniu 25% w/v.
Przygotowaną w ten sposób brzeczkę użyto do fermentacji etanolowej. W tym celu dodano do niej 2,7 g suchej masy drożdży gorzelniczych z gatunku Saccharomyces cerevisiae i prowadzono fermentację w temperaturze 35 ± 1°C do osiągnięcia zawartości cukrów przyswajalnych mniejszej od 2% (w/v). Czas potrzebny do odfermentowania 70% oraz 95% początkowej ilości glukozy zawartej w brzeczce wynosił odpowiednio 32 godzin i 81 godzin, podczas gdy czas potrzebny do odfermentowania 70% oraz 95% początkowej ilości glukozy zawartej w brzeczce przygotowanej analogicznie jak wyżej, lecz bez dodatku mezoinozytolu i lecytyny, wynosił odpowiednio 39 godzin i 90 godzin. Dodatek lecytyny słonecznikowej oraz mezoinozytolu skrócił czas potrzebny do odfermentowania 70% glukozy z brzeczki o 17% oraz czas potrzebny do odfermentowania 95% glukozy z brzeczki o 10%.

Claims (2)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Brzeczka stężona do fermentacji etanolowej, zawierająca w 1 dm3 250-270 g cukru, jak sacharoza lub glukoza, witaminy z grupy witamin B, jak tiamina, biotyna, pirydoksyna i kwas pantotenowy, w ilości odpowiednio 160-2800 μg, 1-10 μg, 150-2500 μg, 120-2200 μg, sole mineralne, jak siarczan dwuamonowy, wodorofosforan dwuamonowy oraz siarczan magnezu siedmiowodny, w ilości odpowiednio 0,1-1 g, 0,1-1 g, 0,05-0,3 g, wodę do objętości 1 dm3, zawierająca nadto kwas siarkowy w ilości zapewniającej wymagane pH brzeczki, znamienna tym, że zawiera dodatkowo lecytynę w ilości 0,3-1 g/dm3 oraz mezoinozytol w ilości 0,05-0,3 g/dm3, zaś kwas siarkowy zawiera w ilości zapewniającej pH brzeczki równe 4,9 ± 0,1.
  2. 2. Brzeczka według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera dodatek kwasu siarkowego o stężeniu 25-30% w/v.
PL427926A 2018-11-29 2018-11-29 Brzeczka stężona do fermentacji etanolowej PL238887B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL427926A PL238887B1 (pl) 2018-11-29 2018-11-29 Brzeczka stężona do fermentacji etanolowej

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL427926A PL238887B1 (pl) 2018-11-29 2018-11-29 Brzeczka stężona do fermentacji etanolowej

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL427926A1 PL427926A1 (pl) 2020-06-01
PL238887B1 true PL238887B1 (pl) 2021-10-18

Family

ID=70855586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL427926A PL238887B1 (pl) 2018-11-29 2018-11-29 Brzeczka stężona do fermentacji etanolowej

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL238887B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL427926A1 (pl) 2020-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009155633A1 (en) Method of producing yeast biomass
CN101224998A (zh) 林可霉素菌渣的处理方法
Arora et al. Augmentation of ethanol production through statistically designed growth and fermentation medium using novel thermotolerant yeast isolates
CN104962485B (zh) 一种高谷胱甘肽含量酿酒酵母的制备方法
BRPI0814960B1 (pt) Composição de levedura apropriada para fermentação alcoólica em alta concentração a partir de matérias-primas que contêm açúcar e método para sua preparação
CA2986784C (fr) Propagation de levures simultanee a la saccharification
CN103772013A (zh) 利用味精母液生产具有缓释作用的水稻专用肥
CN105854350B (zh) 分离甘蔗糖蜜各组份的方法
PL238887B1 (pl) Brzeczka stężona do fermentacji etanolowej
Castañón-Rodríguez et al. Effects of oxygen and nutrients on xylitol and ethanol production in sugarcane bagasse hydrolyzates
CN102805289B (zh) 一种浓缩玉米浆的制备方法
CN103409486A (zh) 一种通过流加次黄嘌呤提高腺苷发酵产量的方法
CN103755470A (zh) 利用味精母液生产具有缓释作用的玉米专用肥
CN102586124B (zh) 一种酿酒酵母菌营养剂及其使用方法
CN103966298A (zh) 一种四环素菌渣的循环利用方法
CN108559615A (zh) 一种dha发酵的废水/藻渣综合利用的方法
Heinritz et al. Use of biorhythmic processes for increasing the efficiency of carbon‐compound conversion by microorganisms
EP2966171B1 (en) Method for the valorisation of photosynthetic microorganisms for integral use of biomass
JP2021153435A (ja) 酵母に正常なリボソーム構成を具備させる高濃度合成培地の調製方法
US1767646A (en) Process for manufacturing yeast
CN102972628B (zh) 一种富含生物素发酵棉粕的制备方法
CN108975962A (zh) 一种液体肥料的制备方法
CN102168282A (zh) 制备甘露醇的集成反应分离的方法及装置
ES2743548A1 (es) Procedimiento para mejorar la producción de metano a partir de microalgas
CN1958804B (zh) 大米直接磨浆酶液化酸糖化主发酵提取酒精生产燃料酒精方法