Fermentacja alkoholowa gęstych zacierów kukurydzianych

• Autorzy: Sapinska E. , Balcerek M. , Stanisz M.

Warianty tytułu

EN

Alcoholic fermentation of high-gravity corn mashes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy oceniano wpływ ekstraktu zacierów kukurydzianych (około 20, 23 i 25% w/w), przygotowanych metodą bezciśnieniowego uwalniania skrobi (BUS), na ich skład fizyko-chemiczny, własności reologiczne oraz wskaźniki fermentacji. Fermentację prowadzono systemem trzydobowym w temperaturze 28-30°C, z udziałem suszonych drożdży gorzelniczych Saccharomyces cerevisiae, rasy As4. Okresowo pobierano próby zacierów w celu monitorowania zmian ich parametrów. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono istotny wpływ ekstraktu gęstości na własności reologiczne i skład fizyko-chemiczny, zarówno zacierów słodkich (ekstrakt, cukry redukujące, dekstryny, lepkość), jak i odfermentowanych (ekstrakt pozorny, ekstrakt rzeczywisty, alkohol, cukry redukujące, dekstryny, lepkość). Prowadzenie fermentacji zacierów kukurydzianych o ekstrakcie początkowym ok. 20% w/w pozwoliło na ich pełne odfermentowanie w systemie 3-dobowym (ekstrakt pozorny wynosił 0% w/w). Podwyższenie ekstraktu zacierów do około 23 i 25% w/w wpłynęło na wzrost ich lepkości oraz stężenia substratów cukrowych. Zaobserwowano również niepełne odfermentowanie tych zacierów (ekstrakt pozorny wynosił odpowiednio 2,4±0,1% w/w oraz 4,4±0,1% w/w), obniżenie wydajności procesu (odpowiednio o 16% oraz 21,4%) oraz niższy stopień wykorzystania cukrów (o 6,9% oraz 9,3%) w porównaniu z próbą o ekstrakcie 20% w/w.

EN

The paper presents the physicochemical composition, rheological properties and results of fermentation of high-gravity corn mashes (extract content of about 20, 23 and 25% w/w) prepared by pressureless liberation of starch (PLS). Fermentation was conducted for 3 days at 28-30oC, by using dried distillery yeast strain As4 (Saccharomyces cerevisiae). Periodically, samples of mashes were collected in order to monitor fermentation parameters (measurement of apparent and true extract, ethanol concentration, loss of sugars). The obtained results showed a significant effect of corn mashes extract on their rheological properties and physicochemical composition, both of sweet mashes (extract, reducing sugars, dextrins, viscosity) and mashes after fermentation (apparent extract, true extract, ethanol content, reducing sugars, dextrins, viscosity). Fermentation of corn mash with the initial extract of about 20% w/w in the 3-daily system resulted in its apparent extract on the level of 0% w/w. Increasing the mashes density to 23 and 25% w/w resulted in an increase of their viscosity and concentration of sugar substrates. Their apparent extract after completion of the process amounted to 2.4 ± 0.1% w/w and 4.4 ± 0.1% w/w, respectively. Moreover, lower yields of fermentation process (by 16% and 21.4%) and lower degree of sugar assimilation (by 6.9% and 9.3%) compared to the sample with the extract of 20% w/w were observed.

Słowa kluczowe

PL

gorzelnictwo; fermentacja alkoholowa; zaciery kukurydziane; procesy produkcyjne; bezcisnieniowe uwalnianie skrobi; sklad fizykochemiczny; wlasciwosci reologiczne; wskazniki fermentacji

EN

distillery industry; alcoholic fermentation; corn mash; production process; physicochemical composition; rheological property; fermentation parameter

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrophysica
• Rocznik: 2011
• Tom: 18
• Numer: 2[193]
• Opis fizyczny: s.431-441,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Sapinska E.

• Zakład Technologii Spirytusu i Drożdży, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka, ul.Wólczańska 171/173, 90-924 Łódź

autor

Balcerek M.

• Zakład Technologii Spirytusu i Drożdży, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka, ul.Wólczańska 171/173, 90-924 Łódź

autor

Stanisz M.

• Zakład Technologii Spirytusu i Drożdży, Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności, Politechnika Łódzka, ul.Wólczańska 171/173, 90-924 Łódź

Bibliografia

• AOAC, 1995. Official methods of analysis of AOAC international, 16th edn. Methods: 925.10, 945.37, 960.52, 923.03. AOAC International, Maryland, USA.
• Bortkun O., 2003. Wykorzystanie wysokoenergetycznych odmian kukurydzy do produkcji biopaliw. Przem. Ferm. i Owoc.-Warz., 11, 19.
• Chaber T., Jakubczyk T., 1981. Analiza zbóż i przetworów zbożowych. Wyd. SGGW-AR, Warszawa.
• Czupryński B., Trzcińska M., Kłosowski G., Sieliwanowicz B., 1998. Application of β-glucosidase in pressureless mashing of rye. Pol J Food Nutr Sci, 7, 48, 3, 447-453.
• Grzybowski R. A., Stecka M. K., 1998. Zadania dla polskiego gorzelnictwa w obliczu perspektywy-zjednoczenia z UE. Przem. Ferm. i Owoc.-Warz., 3, 5-7.
• Jakubczyk T., Haber T., 1993. Analiza zbóż i przetworów zbożowych. Wyd. SGGW-AR. Warszawa.
• Kawa-Rygielska J., 2007. Bioetanol z kukurydzy – czy warto produkować. Przem. Ferm. Owoc.-Warz., 5, 38-39.
• Kirin B., 1994. Ester flavor – reduced spirit production. Biotechnol. Abs., 14, 1, 27.
• Kłosowski G., Czupryński B., Sieliwanowicz B., Kotarska K., Wolska M., 2001. Monitoring of sugar substrates utilization by D2 and As4 yeast and kinetics of by-products formation during alholic fermentation of rye and corn mashes. Pol. J. Food Nutr. Sci., 10/51, 2, 19-24.
• Kłosowski G., Mikulski D., Czupryński B., Kotarska K., 2009. Characterisation of fermentation of high-gravity maize mashes with the application of pullulanase, proteolytic enzymes and enzymes degrading non-starch polysaccharides. J. Biosci. Bioeng., 109, 5, 466-471.
• Krełowska-Kułas M., 1993. Badanie jakości produktów spożywczych. PWE, Warszawa.
• Lipski S., 2003. Kukurydza surowcem do produkcji etanolu jako komponentu biopaliw – zalety, możliwości, perspektywy. Przem. Ferm. Owoc.-Warz., 2, 40-41.
• Ładoński W., Gospodarek T., 1986. Podstawowe metody analityczne produktów spożywczych. PWN Warszawa-Wrocław.
• Michalski T., 2002. Kukurydza źródłem surowca dla różnych gałęzi przemysłu. Wieś Jutra, 6, 47, 53-55.
• Michalski T., 2007. Kukurydza - doskonały surowiec do produkcji biopaliw. Kukurydza nowe możliwości. Wyd. AGRO SERWIS, 3-9.
• Miecznikowski A., Milewski J., Stecka K., 1996. Energooszczędna technologia produkcji spirytusu surowego. Przem Ferm Owoc–Warz., 10, 15–18.
• Oliveira S. C., De – Castro H. F., Visconti A. E. S, Giudici R., 1999. Continuous ethanol process performance, kinetics parameters and model predictions. Bioprocess – Eng., 20, 6, 525-530.
• Schoorl N, Regenbogen A (1917) Z Anal. Chem, 56, 191.
• Sikorski Z. E., 1994. Chemiczne i funkcjonalne właściwości składników żywności. WNT. Warszawa.
• Srichuwonga S., Fujiwaraa M., Wanga X., Seyamaa T., Shiromaa R., Arakanea M., Mukojimab N., Tokuyasua K., 2009. Simultaneous saccharification and fermentation (SSF) of very high gravity (VHG) potato mash for the production of ethanol. Biomass Bioenerg., 33, 890-898.
• Świetlikowska U., 1995. Surowce spożywcze. Wyd. SGGW, Warszawa.