DK174142B1 - Fremgangsmåde til oplukning af stivelse til fremstilling af forsukret mæsk - Google Patents
Fremgangsmåde til oplukning af stivelse til fremstilling af forsukret mæsk Download PDFInfo
- Publication number
- DK174142B1 DK174142B1 DK198402831A DK283184A DK174142B1 DK 174142 B1 DK174142 B1 DK 174142B1 DK 198402831 A DK198402831 A DK 198402831A DK 283184 A DK283184 A DK 283184A DK 174142 B1 DK174142 B1 DK 174142B1
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- starch
- liquid
- mash
- cooled
- temperature
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 41
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims description 39
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 title claims description 39
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims description 35
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 20
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 15
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 15
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims description 13
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 12
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 10
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 10
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 claims description 5
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 claims description 5
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 claims description 5
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 description 10
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 description 10
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 7
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 7
- 108010073178 Glucan 1,4-alpha-Glucosidase Proteins 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 229910003556 H2 SO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 2
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 2
- MIDXCONKKJTLDX-UHFFFAOYSA-N 3,5-dimethylcyclopentane-1,2-dione Chemical compound CC1CC(C)C(=O)C1=O MIDXCONKKJTLDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 229920002245 Dextrose equivalent Polymers 0.000 description 1
- 108010056771 Glucosidases Proteins 0.000 description 1
- 102000004366 Glucosidases Human genes 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000013736 caramel Nutrition 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N levoglucosan Chemical group O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2CO[C@@H]1O2 TWNIBLMWSKIRAT-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 238000005360 mashing Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
- C13K1/00—Glucose; Glucose-containing syrups
- C13K1/06—Glucose; Glucose-containing syrups obtained by saccharification of starch or raw materials containing starch
Description
DK 174142 B1 i
Opfindelsen angår en fremgangsmåde til oplukning af stivelse til fremstilling af forsukret mæsk, hvorved stivelsesholdige råstoffer bringes i kontakt med enzymer til omdannelse til væske over stivelsens forklistringstemperatur og ved atmosfærisk tryk, og de oplukkede blandinger efter afkøling forsukres under tilsætning af et forsukringsenzym.
5 Forskellige fremgangsmåder til stivelsesoplukning er for tiden i anvendelse. De har dog ofte ulemper, og især bliver stivelsen enten ikke fuldstændigt oplukket, eller de kræver et højt energiopbud.
Fælles for alle disse fremgangsmåder er, at der ved gennemførelsen må overholdes opholdstider til indmæskning, oplukning og overgang til væske.
10 IDE-A 20 18 031 er der beskrevet en totrinsfremgangsmåde, ved hvilken stivelse i det første trin (A) gelatineres ved temperaturer mellem 85 og 170°C. Indtil 1000C kan dette trin gennemføres i nærværelse af α-amylase. Som udgangsprodukter anvendes i den kendte fremgangsmåde i første række såkaldte "klæbrige stivelser", dvs. stivelser, der har et højt indhold af amylopektin. Anvendes såkaldte "overjordiske stivelser", såsom majsstivelse, 15 må der anvendes større enzymmængder, og efter overgangen til væske er en opvarmning til 130°C nødvendig.
Ifølge DE-A 20 18 031 er det dog for alle udførelsesformer nødvendigt som udgangsprodukter at anvende suspensioner af grundigt rensede stivelser, der efterhånden opvarmes. Gelatineringen gennemføres selv i nærværelse af α-amylase fortrinsvis undertryk, hvorved 20 der regnes med opholdstider fra 20 minutter og længere. Den nødvendige rensning af stivelsen før oplukningen deraf er forbundet med tab og forøget energiopbud. Også trykanvendelse og overholdelse af opvarmning samt opholdstider har indflydelse på fremgangsmådens lønsomhed. I det andet trin (B) foregår den selektive spaltning afbindingerne af de forgrenede dele af amylopektinmolekylet med a- 1,6-glucosidaser ifølge DE-A 20 18 25 031.
DK 174142 B1 2 IGB 945.514 beskrives en fremgangsmåde til fremstilling af stivelsessirup ved enzymatisk nedbrydning af stivelse, hvilken fremgangsmåde omfatter et første trin med tilsætning af stivelse under omrøring til vand, som har en temperatur over stivelsens gelatineringstemperatur, idet der er amylase til stede ved starten af tilsætningen. Ved fremgangsmåden 5 anvendes som udgangsmateriale stivelse, hvorved der opnås en stivelsessirup med et sukkerindhold på 40 til 45%. For at forøge dette er det nødvendigt med et yderligere hydrolysetrin.
Den foreliggende opfindelse har til formål at tilvejebringe en fremgangsmåde til oplukning af stivelsesholdige kornafgrøder, ved hvilken fremgangsmåde der kan arbejdes uden forbe-10 handling af de findelte råstoffer samt uden overholdelse af ovennævnte opholdstider og dermed et betragteligt mindre energiopbud, medens der ikke desto mindre opnås en fuldstændig stivelsesoplukning.
Dette opnås ved en fremgangsmåde af den indledningsvis definerede art ifølge opfindelsen, som er ejendommelig ved, at 15 - der som stivelsesholdige råstoffer anvendes findelte, i øvrigt ubehandlede kornafgrø der, såsom findelt majs, disse findelte kornafgrøder i tør tilstand irøres i en vandig forlagsvæske, der befinder sig i en oplukningsbeholder ved en temperatur på 85 - 100°C, fortrinsvis 90 - 95 °C, hvorved et forvæskningsenzym - især amylase - tilsættes, når en del af stivelsen er til-20 sat forlagsvæsken, og den opnåede oplukkede blanding uden opholdstid i oplukningsbeholderen afkøles til 60 - 65 C og ledes til forsukringstrinnet.
Den overraskende virkning, nemlig den fuldstændige besparelse af de sædvanlige oplukningstider og tidsrum til omdannelse til væske, opnås formodentlig ved, at der som følge 3 DK 174142 B1 af den umiddelbart opnåede høje indmæskningstemperatur (mellem 90 og 95 ° C) foregår en væsentligt mere intensiv og hurtigere forklistring af stivelseskornene, dvs. opløsning af komstrukturen, og at den tilsatte termostabile α-amylase derfor kan gøre stivelsen flydende væsentligt hurtigere.
5 Indtil for kort tid siden foregik stivelsesoplukningen næsten udelukkende efter forskellige højtryksdamp-fremgangsmåder, hvorved der blev anvendt temperaturer mellem 150 og 160°C og tryk fra 5 til 6 bar.
Ud over den på grund af de stadigt stigende energiomkostninger resulterende manglende lønsomhed af disse fremgangsmåder opstår der dog også gennem Maillard-reaktionen 10 karamelstoffer og melanoidiner, hvorved udbyttet formindskes.
Ved trykoplukning af stivelse i den kendte Henze-dæmper kræves ca. 250 - 300 kg damp/100 liter alkohol, der opnås ved forgæring af den oplukkede forsukrede stivelse.
Efter den endvidere sædvanlige kontinuerte højtryksfremgangsmåde må der pr. 100 liter alkohol regnes med et dampforbrug på ca. 150 - 200 kg.
15 Den gennem lang tid kendte såkaldte "koldmæskningsfremgangsmåde", der gennemføres trykløst ved temperaturer under 65 °C, egner sig frem for alt til kornarter med naturligt amylaseindhold, såsom hvede og rug. Denne fremgangsmåde bliver dog i dag næppe længere gennemført - især på grund af den gennem den lave temperatur betingede infektionsfare. Desuden er den dermed opnåelige oplukningsgrad af stivelsen for det meste ikke til-20 fredsstillende.
Gennem fremgangsmåden ifølge opfindelsen undgås sidereaktioner, der bl.a. fører til den nævnte karamelisering, hvad der virker fordelagtigt på udbyttet, især ved en tilstødende forgæring af sukkeret til alkohol. Det apparatmæssige opbud til gennemførelse af fremgangsmåden er meget ringe, og i mange tilfælde er det tilstrækkeligt med bestående ubety-25 deligt modificerede anlæg.
DK 174142 B1 4
Termostabile α-amylaser, der hensigtsmæssigt kan anvendes i fremgangsmåden ifølge opfindelsen, er let tilgængelige, står til rådighed i store mængder og kan på ethvert tidspunkt fås i handelen.
Fortrinsvis kan der ved tilsætning af enzym til dannelse af væske som oplukningsmiddel 5 indstilles en pH-værdi på 4,0 - 8,0, fortrinsvis på 6,0 - 7,0.
Tilsætningen af findelte kornafgrøder foregår ved den diskontinuerte eller semikontinuerte gennemførelse hensigtsmæssigt inden for 5-20 minutter, fortrinsvis inden for 10 - 15 minutter.
Ifølge en fordelagtig udførelsesform af fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendes som 10 forlagsvæske i det mindste til dels mask fra den destillative oparbejdelse af en forsukret mæsk, der er underkastet alkoholisk gæring - eventuelt efter adskillelse af faste stoffer -uden afkøling. Da masken i forvejen opstår ved høj temperatur sparer man i dette tilfælde en stor del af den ellers nødvendige varmetilførsel til opvarmning af forlagsvæsken.
Efter en yderligere foretrukket udførelsesform gennemføres opluknings- og forsukrings-15 trinnet kontinuert som angivet i krav 3.
Opfindelsen belyses nærmere gennem et på tegningen fremstillet anlægsskema og gennem de følgende eksempler.
I en mølle 1 findeles kornafgrøderne og mellemlagres i en forrådsbeholder 2 i kort tid. Fra denne beholder 2 kommer de findelte kornafgrøder over en doseringssnekke 3 ind i opluk-20 ningsbeholderen 4, der er udstyret med et rører-organ 5 samt med en tilledning 6 for enzymopløsning og gennem en ledning 7 forbundet med en blandingsbeholder 8.1 blandingsbeholderen 8 oparbejdes vand fra tilledning 9 eller tilbageført mask fra ledning 10 gennem iblanding af Ca2+-ioner fra ledning 11, af lud fra ledning 12 eller af syre fra ledning 13 og indstilles på den ønskede pH-værdi. Den på denne måde opnåede vandige for- 5 DK 174142 B1 lagsvæske bringes om nødvendigt gennem tilledning af frisk damp fra ledning 14 på den ønskede procestemperatur og ledes gennem ledning 7 ind i oplukningsbeholderen 4. En yderligere damptilledning 15 fører til oplukningsbeholder 4 for at holde temperaturen konstant under oplukningsforløbet. Den oplukkede blanding pumpes ved åbning af et af-5 spærringsorgan 16 for udløbet af den konisk udviklede bund af beholder 4 ved hjælp af en pumpe 17 over en første varmeveksler 18 til en forsukringstank 19.1 varmeveksleren 18 kan vand, der er bestemt til forlagsvæsken, forvarmes og over tilledning 9 bringes ind i blandingsbeholderen 8.1 forsukringstanken udmunder igen tilførslerne for enzym 6' og for syre 12'. I tanken er der endvidere planlagt et rører-organ 5'. Fra tanken 19 føres den for-10 sukrede mæsk ved hjælp af en anden pumpe 20 over en anden varmeveksler 21 efter indstilling af den ønskede mæskkoncentration med vand eller mask til en ikke vist gæringsstation. I masktilledningen 10 er der indbygget en afsætningsindretning 22 (f.eks. dekanteringsindretning) til de eventuelt i masken holdte faste rester. Den vandige overliggende væske kommer efter dekantering i blandingsbeholderen 8.
15 Eksempel 1.
2500 til 30001 vand eller dekanteret mask med en temperatur mellem 90 - 95 °C fremlæg ges. Denne vandige forlagsvæske indstilles i forvejen i blandingsbeholderen 8 under tilsætning af base (OH'-ioner) på en pH-værdi mellem 6 og 7 og iblandes Ca2+-ioner til et indhold på 50 - 70 ppm. 1 ton formalet majs irøres i løbet af ca. 10 minutter, hvorved 20 oplukningsblandingen holdes mellem de angivne temperaturgrænser ved tilledning af frisk damp fra ledning 15. Efter irøring af ca. 20 - 30% af den totale mængde formalet majs tilsættes termostabilt a- amylase. Umiddelbart efter afslutningen af majstilsætningen overføres den oplukkede blanding under gennemstrømning af den første varmeveksler 18 til forsukringstanken 19, hvorved blandingen afkøles til ca. 60 °C. pH-værdien af den nu 25 ikke længere i forsukringstanken værende blanding indstilles gennem syretilsætningpå4,5 - 5,0 og derefter tilsættes amyloglucosidase. Efter en opholdstid på mindst 30 minutter føres den delvis forsukrede mæsk til gærstationen, hvorved den afkøles i den anden varmeveksler 21 til ca. 30 °C. Efter indstilling af den ønskede mæskkoncentration med vand eller DK 174142 B1 6 mask bliver den forsukrede mæsk blandet med gærmæsk i gæringskarret. Det i varmevekslerne 18 og 21 på ca. 15°C udgangstemperatur til ca. 80°C forvarmede kølevand føres enten direkte til blandingsbeholderen 8 til fremstilling af forlagsvæske eller - når der hovedsageligt anvendes dekanteret tyndmask efter oparbejdelse som forlagsvæske - anven-5 des som procesvand i virksomheden, f.eks. til rumopvarmning.
Eksempel 2.
Kontinuert gennemførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen:
Formalet majs føres fra forrådsbeholderen 2 over doseringssnekken 3 samtidigt med varm forlagsvæske, der i forvejen var opvarmet til 90 - 95 °C i blandingsbeholderen 8, indstillet 10 med base (OH'-ioner) til pH 6 - 7, og som indeholdt ca. 50 - 70 ppm Ca2+-ioner, i et mængdeforhold på 1 del majsskrå og ca. 2,5 - 3 dele forlagsvæske til oplukningsbeholderen 4.
Den forudbestemte mængde termostabil α-amylase doseres kontinuert til oplukningsbeholderen. Oplukningsblandingen holdes under stadig omrøring gennem frisk-damptilførsel på 90 - 95 °C og udtrækkes samtidig over udløbet ved bunden af beholderen. Den til ca.
15 60°C afkølede mæsk tilsættes ved toppen af forsukringstanken 19 samtidig med den til indstilling af blandingens pH-værdi på 4,5 - 5,0 nødvendige mængde syre samt med forsukringsenzymet (amyloglucosidase). Der beregnes en opholdstid på mindst 30 minutter til delforsukring af mæsken. Den delvis forsukrede mæsk udtages kontinuert, afkøles til ca. 30°C og ledes efter indstilling af den ønskede mæskkoncentration med vand eller 20 mask videre til gæringsstationen til kontinuert forgæring. Tilsætningen af det i varmeveksleren forvarmede vand samt dekanteret mask foregår efter den i eksempel 1 beskrevne diskontinuerte fremgangsmåde.
Også semikontinuerte fremgangsmåder er mulige ifølge opfindelsen, når der f.eks. planlægges to oplukningsbeholdere i stedet for den ene beholder 4 efter tegningen. Medens 25 oplukningen foregår i den første beholder, kan der fra den anden beholder udtages allerede oplukket materiale.
7 DK 174142 B1 I den følgende tabel er resultaterne fra sammenligningsforsøg i forbindelse med 1 ton stivelse, der befinder sig i findelte majskom (komstørrelse under 0,8 mm), sammenstillet.
Den fra de enkelte forsøg ud fra 1 ton stivelse opnåede alkoholmængde samt de dertil nødvendige mængder NaOH, koncentreret H2S04, a-amylase og amyloglucosidase (AMG) 5 er angivet. Yderligere er dextroseækvivalenten samt forsukringsgraden DE - dvs. mængderne af de i den forsukrede mæsk foreliggende forgærbare monosaccharider, med hensyn til den i den anvendte stivelse teoretiske forhåndenværende mængde anhydroglucoseen-heder, anført, α-amylasen blev anvendt som vandig opløsning med 210.000 MWU/ml (modificerede Wohlgemut-enheder), AMG som vandig opløsning med 150 GAU/ml 10 (glucosidase aktivitetsenheder).
TABEL
NaOH kone. α-amylase AMG DE Alkohol- [kg] H2S04 [1] [1] udbytte _[kg]_fl/t stivelse] 15 D01 0,7 6 0,58 3,2 54 623 D02 0,7 6 0,58 3,2 56 630 DWI 0,7 6 0,58 3,2 59 634 DW2 0,7 6 0,58 3,2 61 634 D01 0,7 6 0,58 3,2 57 630 20 DG2 0,7 6 0,58 3,2 58 630
Ko, 0,7 6 0,58 3,2 58 612
Ko2 0,7 6 0,58 3,2 56 612
Ko3 0,7 6 0,58 3,2 60 619
Km 0,7 6 0,58 3,2 60 619 25 Kos 0,7 6 0,58 3,2 57 619
Koo 0,7 6 0,58 3,2 60 619 KA, 0,7 6 0,58 3,2 50 594 KA2 0,7 6 0,58 3,2 48 594 DK 174142 B1 8 TABEL (fortsat KA3 0,7 6 0,275 1,6 29 493
Ho, 0,7 6 0,58 3,2 60 637
Ho2 0,7 6 0,58 3,2 58 637 5 Ho3 0,7 6 0,58 3,2 61 637 KU 0,7 6 0,58 3,2 59 645
Hos 0,7 6 0,58 3,2 60 645
Ho6 0,7 6 0,58 3,2 54 645 H07 0,7 6 0,58 3,2 54 645 10 Hog 0,7 6 0,58 3,2 59 645
Ho9 0,7 6 0,58 3,2 42 645
Hoio 0,7 6 0,58 3,2 39 645
Ho„ 0,7 6 0,58 3,2 41 645
Hqi2 0,7 6 0,275 1,6 35 637 15 Ho13 0,7 6 0,275 1,6 34 645
Hqu 0,7 6 0,275 1,6 39 637 H015 0,7 6 0,275 1,6 38 645
Ho,6 0,7 6 0,138 1,6 35 637
Ho17 0,7 6 0,0275 1,6 33 616 20 Ho 0,7 6 0,58 3,2 60 645
Hs, 7,3 7,4 0,58 3,2 64 645 HS2 14 15,6 0,58 3,2 66 645 HS3 17,5 19,7 0,58 3,2 67 637
Hs4 22,7 24,8 0,58 3,2 65 645 25 Hss 26 31,6 0,58 3,2 60 645 HS6 27,7 33,3 0,58 3,2 59 645 I spalten længst til venstre i tabellen er angivet arten af den anvendte oplukningsfremgangsmåde, hvor forkortelserne betyder: 9 DK 174142 B1 D0: kontinuert trykfremgangsmåde Dw: kontinuert trykfremgangsmåde med varmegenvinding D0: diskontinuert trykoplukning Kq: koge-fremgangsmåde 5 KA: kold-mæskefremgangsmåde
Ho: fremgangsmåde ifølge opfindelsen med enzym, der omdanner til væske som oplukningsmiddel
Hs: fremgangsmåde ifølge opfindelsen med enzym, der omdanner til væske som oplukningsmiddel og mæsktilbageføring.
10 Ved anvendelse af den kontinuerte højtryksdampfremgangsmåde (D0) følger foruden et højt energiforbrug også vanskeligheder på grund af forklistring af stivelsen, især ved forsøgene med varmegenvinding (Dw), der flere gange førte til tilstopning af anlægget.
Ved anvendelse af den trykløse koge-fremgangsmåde (Ko), ifølge hvilken oplukningsblandingen opvarmes fra 60°C (dvs. under forklistringstemperaturen) til ca. 90°C, opnås en 15 ringere forsukringsgrad, hvorved også alkoholudbyttet er ringere. Endnu dårligere resultater opnåedes forventningsmæssigt ved den i forbindelse med teknikkens standpunkt nævnte kold-mæskningsfremgangsmåde (KA).
Forsøgene Hoi2 til H017 blev - som det ses af tabellen gennemført med en ringere mængde α-amylase. Det viser sig, at en formindsket enzymtilførsel mellem 0,138 og 0,58 liter a~ 20 amylaseopløsning/ton stivelse ikke førte til nogen væsentlig forringelse af alkoholudbyttet.
Ved tilsætning af kun 0,0275 liter enzymopløsning er oplukningen dog øjensynlig ikke tilstrækkeligt fuldstændig.
I forsøgene HS1 til HS6 anvendtes som forlagsvæske dekanteret mask. Masken stammede fra forudgående forsøg og blev oparbejdet og anvendt igen i det følgende forsøg. Dette for-25 løb blev gentaget 6 gange, dvs. masken fra forsøg 1 blev anvendt som forlagsvæske for forsøg 2, den fra forsøg 2 resulterende mask til forsøg 3 osv. Som de opnåede resultater DK 174142 B1 10 viser, kan der ikke iagttages nogen negativ indflydelse på gæringen. Maskens tørstofindhold varierede ved forsøgene mellem 1 og 12,5%.
Energiopbudet til oplukningsfremgangsmåden ifølge opfindelsen inklusive gæringen til fremstilling af 100 liter alkohol ud fra majs blev beregnet som følger: 5 Til fremstilling af 100 liter alkohol kræves ca. 250 - 260 kg formalet majs med et stivelsesindhold på ca. 60 - 63%. For at opvarme denne mængde formalet majs fra 20°C til 95 °C (At = 75° C) kræves 33 - 34 MJ varmeenergi, hvilket svarer til en dampmængde på 15 - 15,5 kg.
A. Anvendes vand som forlagsvæske, kræves til den angivne majsmængde 0,6 - 0,75 m3.
10 Under den antagelse, at vandet forvarmes fra en udgangstemperatur på 15 °C i den første varmeveksler til 45°C og i den anden varmeveksler til 80°C, må denne vandmængde endnu tilføres 38-47 MJ, for at bringe den til en temperatur på95°C (At = 15°C). Denne varmemængde tilvejebringes gennem tilførsel af yderligere 17 - 21 kg damp. I alt kræves således 73 - 82 MJ (« 32 - 36,5 kg damp) til fremstilling af 100 liter alkohol.
15 B. Anvender man 0,6 - 0,75 m3 dekanteret mask, der opstår ved en temperatur på 80 -90° C, som forlagsvæske, fremkommer et energibehov til opvarmning fra en middeltemperatur på 85 °C til 95°C (At = 10°C) på kun 25 - 31 MJ (svarende til 11 - 14 kg damp). Derved tages endnu ikke hensyn til at den til opvarmning af masken nødvendige energimængde som følge af maskens tørstofindhold endda er ringere end den til opvarmningen 20 af den samme mængde vand nødvendige mængde. Der kræves i alt således kun 59 - 66 MJ, dvs. 26 - 29,5 kg damp/100 liter alkohol.
En sammenligning af disse værdier med de tilsvarende indledningsvis angivne data for de kendte trykfremgangsmåder viser fremgangsmådens ifølge opfindelsen stor overlegenhed også med hensyn til energibalancen.
Claims (3)
1. Fremgangsmåde til oplukning af stivelse til fremstilling af forsukret mæsk, hvorved stivelsesholdige råstoffer bringes i kontakt med enzymer til omdannelse til væske over 5 stivelsens forklistringstemperatur ved atmosfærisk tryk, og de oplukkede blandinger efter afkøling forsukres under tilsætning af et forsukringsenzym, kendetegnet ved, at der som stivelsesholdige råstoffer anvendes findelte, i øvrigt ubehandlede kornafgrøder, såsom findelt majs, disse fmdelte kornafgrøder i tør tilstand irøres i en vandig forlagsvæske, der befinder 10 sig i en oplukningsbeholder ved en temperatur på 85 -100°C, fortrinsvis 90 - 95°C, hvorved et forvæskningsenzym - især amylase - tilsættes, når en del af stivelsen er tilsat forlagsvæsken, og den opnåede oplukkede blanding uden opholdstid i oplukningsbeholderen afkøles til 60 - 65 °C og ledes til forsukringstrinnet.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1,kendetegnet ved, at der som forlagsvæske i det mindste til dels anvendes mask fra den destillative oparbejdelse af den forsukrede mæsk, som er blevet underkastet en alkoholisk gæring, eventuelt efter adskillelse af faste stoffer, uden afkøling.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at de findelte komafgrø-20 der og den ved en temperatur på 85 - 100°C holdte forlagsvæske adskilt fra hinanden kontinuerligt tilledes til oplukningsbeholderen, og at den oplukkede blanding kontinuerligt udtages, afkøles og føres til forsukringstrinnet.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT210883 | 1983-06-09 | ||
| AT0210883A AT387790B (de) | 1983-06-09 | 1983-06-09 | Verfahren zum aufschluss von staerke zur herstellung von verzuckerter maische |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK283184D0 DK283184D0 (da) | 1984-06-08 |
| DK283184A DK283184A (da) | 1984-12-10 |
| DK174142B1 true DK174142B1 (da) | 2002-07-15 |
Family
ID=3527936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK198402831A DK174142B1 (da) | 1983-06-09 | 1984-06-08 | Fremgangsmåde til oplukning af stivelse til fremstilling af forsukret mæsk |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5114491A (da) |
| EP (1) | EP0131563B1 (da) |
| AT (1) | AT387790B (da) |
| AU (1) | AU563394B2 (da) |
| DE (1) | DE3465608D1 (da) |
| DK (1) | DK174142B1 (da) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2182936A (en) * | 1985-10-12 | 1987-05-28 | Biocon | Method of producing a sugar syrup from sorghum |
| DE3720864C1 (de) * | 1987-06-24 | 1988-07-28 | Hrch Huppmann Maschf Gmbh | Verfahren zum zusaetzlichen Aufschluss von Malzinhaltsstoffen bei Maischen fuer die Biererzeugung |
| US5231017A (en) * | 1991-05-17 | 1993-07-27 | Solvay Enzymes, Inc. | Process for producing ethanol |
| DE59305188D1 (de) * | 1992-12-31 | 1997-02-27 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur herstellung von bier |
| WO1996036723A1 (fr) * | 1995-05-17 | 1996-11-21 | Doru Silion | Procede et installation de fabrication simultanee de l'alcool et de fourrages riches en proteines |
| MX2009012840A (es) | 2007-06-01 | 2010-02-24 | Sapphire Energy | Uso de organismos modificados geneticamente para generar enzimas las cuales degradan biomasa. |
| ES2862178T3 (es) | 2010-06-26 | 2021-10-07 | Virdia Llc | Métodos de producción de mezclas de azúcares |
| IL206678A0 (en) | 2010-06-28 | 2010-12-30 | Hcl Cleantech Ltd | A method for the production of fermentable sugars |
| IL207945A0 (en) | 2010-09-02 | 2010-12-30 | Robert Jansen | Method for the production of carbohydrates |
| GB2505148B8 (en) | 2011-04-07 | 2016-12-07 | Virdia Ltd | Lignocellulose conversion processes and products |
| US9617608B2 (en) | 2011-10-10 | 2017-04-11 | Virdia, Inc. | Sugar compositions |
| GB2517338B (en) | 2012-05-03 | 2020-03-25 | Virdia Inc | A method for fractionating a liquid sample |
| CN112226466A (zh) | 2015-01-07 | 2021-01-15 | 威尔迪亚公司 | 萃取和转化半纤维素糖的方法 |
| CA2985478A1 (en) | 2015-05-27 | 2016-12-01 | Virdia, Inc. | Integrated methods for treating lignocellulosic material |
| CN110172402A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-08-27 | 广东中科天元新能源科技有限公司 | 一种淀粉质原料液糖化节能装置和工艺 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT101450B (de) * | 1923-05-09 | 1925-10-26 | Dextrin Automat Ges M B H Dext | Verfahren zur Verflüssigung und Verzuckerung von Stärke. |
| US2989425A (en) * | 1957-10-30 | 1961-06-20 | Separator Ab | Method for hydrolysis of starch |
| NL255881A (da) * | 1959-10-02 | |||
| NL261906A (da) * | 1960-03-03 | |||
| AU433489B2 (en) * | 1968-08-14 | 1973-03-08 | Starch hydrolysis | |
| JPS5146817B1 (da) * | 1969-04-15 | 1976-12-11 | ||
| DE1940154A1 (de) * | 1969-08-07 | 1971-02-25 | Joseph Wall Fa | Verfahren und Vorrichtung zum Aufschliessen zerkleinerter Stoffe zu Brennereizwecken |
| BE787674A (fr) * | 1971-08-17 | 1973-02-19 | Roquette Freres | Moyens pour la liquefaction des amidons |
| DE2944483C2 (de) * | 1979-11-03 | 1984-05-30 | Supraton F.J. Zucker GmbH, 4040 Neuss | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Alkohol aus Stärke oder stärkehaltigen Rohstoffen |
| US4287304A (en) * | 1980-01-14 | 1981-09-01 | National Distillers And Chemical Corp. | Fermentable sugar from the hydrolysis of starch derived from dry milled corn |
| DE3023874A1 (de) * | 1980-06-26 | 1982-01-21 | Supraton F.J. Zucker GmbH, 4040 Neuss | Verfahren zum gewinnen einer konzentrierten schlempe bei der herstellung von alkohol aus staerke oder staerkehaltigen rohstoffen |
| DE3125566A1 (de) * | 1981-06-30 | 1983-01-20 | Supraton F.J. Zucker GmbH, 4040 Neuss | Verfahren zum kontinuierlichen mahlen und mischen von staerkehaltigen rohstoffen |
| US4699670A (en) * | 1982-09-17 | 1987-10-13 | Grain Processing Corporation | Low D.E. starch hydrolyzates |
-
1983
- 1983-06-09 AT AT0210883A patent/AT387790B/de not_active IP Right Cessation
-
1984
- 1984-06-01 AU AU28956/84A patent/AU563394B2/en not_active Expired
- 1984-06-04 EP EP84890107A patent/EP0131563B1/de not_active Expired
- 1984-06-04 DE DE8484890107T patent/DE3465608D1/de not_active Expired
- 1984-06-08 DK DK198402831A patent/DK174142B1/da not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-08-07 US US07/741,987 patent/US5114491A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0131563B1 (de) | 1987-08-26 |
| DE3465608D1 (en) | 1987-10-01 |
| ATA210883A (de) | 1985-02-15 |
| DK283184A (da) | 1984-12-10 |
| AU2895684A (en) | 1984-12-13 |
| AT387790B (de) | 1989-03-10 |
| US5114491A (en) | 1992-05-19 |
| DK283184D0 (da) | 1984-06-08 |
| EP0131563A1 (de) | 1985-01-16 |
| AU563394B2 (en) | 1987-07-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK174142B1 (da) | Fremgangsmåde til oplukning af stivelse til fremstilling af forsukret mæsk | |
| Aiyer | Amylases and their applications | |
| Kelsall et al. | Grain dry milling and cooking procedures: extracting sugars in preparation for fermentation | |
| US4376163A (en) | Process for producing ethanol by continuous fermentation of polysaccharide-containing raw materials | |
| US4069103A (en) | Process for recovering dextrose and dextrins from protein-containing starch products | |
| US4311714A (en) | Production of products from waxy barley grain | |
| US9476068B2 (en) | High efficiency process and high protein feed co-product | |
| CN102770548B (zh) | 改进的谷粒碾磨方法 | |
| HU197774B (en) | Organic solvent process for the hydrolytic saccharification of vegetable materials of starch type | |
| EP0330686B1 (en) | Process and apparatus for the continuous production of ethanol from cereals and method of operating said apparatus | |
| JPS5942892A (ja) | エタノ−ルの製法 | |
| US3249512A (en) | In situ dextrose production in crude amylaceous materials | |
| CN106755203A (zh) | 一种抗性糊精的制备方法 | |
| US3783100A (en) | Non-retrograded thinned hydrolyzates | |
| US3551293A (en) | Method for enzymatically hydrolyzing starch | |
| NO164421B (no) | Fremgangsmaate for stabilisering av alfa-amylaser og/eller beta-glukanaser. | |
| EP0062027B1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Monosacchariden sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens | |
| CN111057731A (zh) | 一种高纯度低聚异麦芽糖及其制备方法 | |
| EP0114162B1 (de) | Verfahren zum Aufbereiten von Stärke oder stärkehaltigen Rohstoffen | |
| JPS62143677A (ja) | 醸造における使用に適した穀類補助剤の製造方法，および該補助剤を含む醸造方法 | |
| GB2220124A (en) | Spent grain-based animal feed material and method for its production | |
| CN110343729A (zh) | 一种低de值葡萄糖浆的制备方法 | |
| CN111500648B (zh) | 液化淀粉质原料的方法 | |
| US2026237A (en) | Yeast fermentation process | |
| DE102009028549A1 (de) | Verfahren zur Verflüssigung und Verzuckerung stärkehaltiger Substrate unter Rückführung der eingesetzten Enzyme |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B1 | Patent granted (law 1993) | ||
| PUP | Patent expired |