Effect of the corn grain storage method on saccharification and ethanol fermentation yield

• Autorzy: Nowak J. , Szambelan K. , Miettinen H. , Nowak W. , Czarnecki Z.

Warianty tytułu

PL

Wplyw metody przechowywania ziarna kukurydzy na proces scukrzania skrobi i wydajnosc fermentacji etanolowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The chemical conservation was chosen in the study as the method for preserving fresh com grain for distilleries. Five types of preserved com samples were prepared. The control (with no additives) and four preserved with the preparation, based on formic and propionic acids (KemiSile 2000 Plus), at different levels. Ali the samples were stored for two months. Ethanol fermentations of low-temperature-cooked and pressure-cooked com starch were carried out using commercial distillery yeast. The yeast strain, after starch hydrolysis with two enzymes, was able to produce 86-93% of theoretical ethanol yield from low-temperature-cooked com. The ethanol production was almost equal to that produced from pressure-cooked com starch (121°C), which was 87-94% of theoretical ethanol yield. The quality of distillates was also investigated. The most common by-products found were: acetaldehyde, ethyl acetate, propanol, isobutanol and 3-metylo-l -butanol. There were no important differences of spirits chemical composition between low-temperature- -cooking and pressure-cooking method as well as between the kind of com sample.

PL

W pracy zastosowano metodę chemicznej konserwacji ziarna kukurydzy z użyciem preparatu na bazie kwasu mrówkowego i propionowego (KemiSile 2000 Plus). Przygotowano pięć prób: kontrolną (bez dodatków) oraz cztery próby z różnymi ilościami preparatu. Wszystkie próby przechowywano dwa miesiące. Zastosowane do fermentacji drożdże gorzelnicze pozwoliły na uzyskiwanie wydajności etanolu 86-93% w stosunku do teoretycznej z kukurydzy poddawanej bezciśnieniowemu parowaniu przed procesem zacierania. Produkcja etanolu była porównywalna z wydajnością po ciśnieniowym parowaniu ziarna (87-94% w stosunku do wydajności teoretycznej). Badano także jakość uzyskanych destylatów. Związkami ubocznymi występującymi w największych ilościach okazały się: aldehyd octowy, octan etylu, propanol, izobutanol i 3-metylo-l-butanol. Nie stwierdzono istotnych różnic w jakości destylatów, zarówno pomiędzy zastosowaną metodą bezciśnieniową i ciśnieniową parowania surowca, jak i dla poszczególnych prób konserwowanego ziarna.

Słowa kluczowe

EN

starch; starch saccharification; bioethanol; ethanol fermentation; saccharification; ethanol yield; alcohol composition; gelatinization; chemical conservation; storage method; corn grain

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2008
• Tom: 07
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.19-27,ref.

Twórcy

autor

Nowak J.

• Agricultural University of Poznan, Wojska Polskiego 31, 60-624 Poznan, Poland

autor

Szambelan K.

autor

Miettinen H.

autor

Nowak W.

autor

Czarnecki Z.

Bibliografia

• Aksu T., Baytok E., Bolat D., 2004. Effects of a bacterial silage inoculant on com silage fermentation and nutrient digestibility. Smali Rumin. Res. 55, 249-252.
• Belyea R.L., Rausch K.D., Tumbleson M.E., 2004. Composition of com and distillers dried grains with solubles from dry grind ethanol processing. Biores. Technol. 94, 293-298.
• Czarnecki Z., Nowak J., 2005. Hemicellulase suplementation of regular and hybrid rye grain mashes for ethanol fermentation. EJPAU 8, 4 (www.ejpau.media.pl/volume8/issue4/abs- 56.html).
• Deventier R., Pedersen S., Olsson L., 2005. Characterisation of very high gravity ethanol fermentation of corm mash. Effect of glucoamylase dosage, presaccharification and yeast strain. Appl. Microbiol. Biotechnol. 68, 622-629.
• Fujita Y., Fukusa H., Koh J., Kondo A., Shigechi H., Ueda M., 2004. Energy-saving direct ethanol production from low-temperature-cooked com starch using a cell-surface engineered yeast strain codisplaying glucoamylase and α-amylase. Biochem. Eng. J. 18, 149-153.
• Harrison S., Phipps R.H., Seale D., Owen E., 1999. An evaluation of newly selected bacterial strains as additives for maize silage. In: XII International Silage Conference. Uppsala, Sweden, 139-140.
• Kupczyk A., 2007. Present State and perspectives of transport biofuel utilisation on the EC background. Energetic and Ecology [in Polish; www.e-energetyka.pl].
• Kwiatkowski J.R., McAloon A.J., Taylor F., Johnston D.B., 2006. Modeling the process and costs of fuel ethanol production by the corn dry-grind process. Ind. Crops and Prod. 23, 288-296.
• Lipski Z., 2002. Com: grain production and CCM. Publ. Inst. Cult. Fert. Soil, Puławy, Poland.
• Marin S., Magan N., Abellana M., Canela R., Ramos A.J., Sanchis V., 2000. Selective effect of propionates and water activity on maize mycoflora and impact on fumonisin B1 accumulation. J. Stored Prod. Res. 36, 203-214.
• Miller G., 1959. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Anal. Chem. 31,3,426-428.
• Shigechi H., Fujita Y., Koh J., Ueda M., Fukuda H., Kondo A., 2004. Energy-saving direct ethanol production from low-temperature-cooked com starch using a cell-surface engineered yeast strain codisplaying glucoamylase and α-amylase. Biochem. Eng. J. 18, 149-153.
• Słomińska L., Wiśniewska D., Grześkowiak A., 2003. Liquefaction of starch by termostabile alpha-amylase. Technol. Aliment. 2 (2), 17-26.