Химический составЦелесообразность использова­ния сырья в качестве субстрата для ферментолиза зависит от его реакционной способности. На это оказывают влияние мно­жество факторов, среди кото­рых ведущее место занимают состав и структура целлюлозосо­держащего материала и методы его предобработки.

Известны физические и химичес­кие способы предобработки целлюлозосодержащего сырья, целью которых является снижение тормозящего влияния степени лигнификации, затрудняющего доступ ферментов к поверхности целлюлозы. С учетом химического состава чайных отходов наиболее приемлемым для данного субстрата является делигнификация, основанная на термохимическом воздействии.

Из данных, приведенных в таблице, видно, что составные компоненты отходов чайного производства отличаются реакционной способностью по отношению к ферментативному гидролизу. По увеличению степени конверсии (без предварительной делигнификации) они располагаются в следующей последовательности: стебли огрубелые, волоски и грубые чаинки. Вид отходов чайного производства оказывает существенное влияние на степень конверсии и на содержание глюкозы в гидролизатах. В продуктах ферментолиза волосков и грубых чаинок содержится 66 и 71% глюкозы соответственно, а при гидролизе огрубелых стеблей можно получить до 98% целевого продукта.

Продукты ферментативного осахаривания отходов чайного производства:

Материал Глюкоза, г/л ВС, г/л
за 1 ч за 6 ч за 24 ч за 1 ч за 6 ч за 24 ч
Составные элементы отходов:
стебли огрубелые измельченные 0,39 1,5 1,58 0,94 1,57 1,63
волоски измельченные 0,17 1,05 1,25 1,09 1,98 3,32
грубые чаинки измельченные 0,15 2,55 3,59 1,32 3 5,14
Смесь чайных отходов:
неизмельченных 0,08 1,5 1,71 0,86 2,3 4,44
измельченных 0,38 1,55 2,6 1,72 2,88 7,24
измельченных и обработанных
22 %-ным раствором NaOH
1,4 4,58 6,93 2,98 6,07 11,51
измельченных и обработанных
2%-ным раствором NaOH
2,9 9,08 10,37 9,4 11,48 14,35

Увеличение степени диспергирования субстрата способствует повышению его реакционной способности в 1,5 раза. Термохимическая обработка чайных отходов 22%-ным и 2%-ным растворами NaOH приводит к повышению реакционной способности субстрата в 2,6 и 3,2 раза соответственно. Эти данные указывают на необходимость проведения механической и термохимической предобработки чайных отходов при их ферментативном гидролизе. Лучший результат по выходу глюкозы в продукте ферментолиза дает обработка 2%-ным раствором NaOH. При этом степень биоконверсии чайных отходов за 24 ч составляет 29—30%, а из образовавшихся восстанавливающихся сахаров 72% приходится на глюкозу.

Наряду с глюкозой продукт ферментолиза содержит целлобиозу, ксилозу и неидентифицированный олигосахарид, являющийся промежуточным продуктом реакции.

Для осуществления ферментативного гидролиза целесообразнее использовать реактор перемешивания колонного типа.

Полученный неочищенный продукт — сахарный сироп — можно использовать в качестве корма или питательной среды для биотехнологического получения белка путем выращивания дрожжей.

Теги: ,
ноября 15, 2010 | Рубрика: Производство чая, Химический состав | Нет комментариев -