3.2. Effect of liquefaction temperature on the course of simultaneous saccharification and fermentation process
The assessment of fermentation dynamics by the CO2 release during SSF showed no significant differences in the course of the fermentation as affected by the liquefaction temperature ( data not shown). The concentration of reducing sugars in mashes liquefied at initial and peak temperature of gelatinization (T0 and Tp respectively) grew in the first day of the SSF (Fig. 1), for the other variants of experiment no such phenomenon was observed. The highest rate of reducing sugars utilization was observed in the mashes hydrolyzed at final temperature of gelatinization ( Tf), its concentration decreased to ca. 6 g L1 after 48 h of the SSF and did not significantly change by the end of the process. The final concentration of reducing sugars in other variants of experiment was similar (ca. 16–19 g L1). The glucose utilization profile was almost identical as reducing sugars (Fig. 2a). The changes in concentration of other carbohydrates (maltose, maltotriose, dextrins (DP4+)) in all studied variants of experiment were similar throughout the simultaneous saccharification and fermentation (Fig. 2a, b and c respectively). Its concentrations were established after 24 h and did not significantly change by the end of the process. The ethanol formation dynamics during studied SSF experiments is shown in Fig. 3. It was observed that slightly higher concentration of ethanol was obtained in mashes liquefied at final temperature of gelatinization (Tf) after subsequent hours of the process. The final concentration of ethanol ranged ca. 129 g L1 (ca. 16.2% v/v) for Tf variant and ca. 124–126 g L1 (15.7–15.9% v/v) in other variants of experiment. The ethanol production lasted by the second day of fermentation and did not change significantly by the end of the process. It was observed that the lowest glycerol concentration was obtained in waste wheat–rye bread mashes enzymatically liquefied at the final temperature of gelatinization (Tf) and it ranged ca. 11.8 g L1, in the case of other variants its concentration ranged ca. 12.5 g L1 for T0 and ca. 13.1 g L1 for Tp and T85 (Fig. 4a). There were found small amount of lactic acid (ca. 1.3–1.7 g L1) at the beginning of the fermentation in all studied samples (Fig. 4b), its concentration did not significantly change throughout the SSF process.
The increase in the concentration of reducing sugars and glucose within the first day of the SSF for mashes liquefied at initial and peak temperature (T0 and Tp respectively), not observed in other experimental variants, was caused by the higher rate of dextrins hydrolysis than utilization of sugars by the yeast. This was probably due to higher content of soluble dextrins (as determined by HPLC) and non-dissolved solids which probably contain some high-molecular, insoluble glucose polymers which were subsequently hydrolyzed during the SSF. This was observed earlier by Zhang et al. [32]. After the fermentations were completed some quantities of residual dextrins were determined unhydrolyzed in the mashes. This was probably caused by loss of glucoamylase activity due to insufficient temperature or a decrease in pH the medium. This could be avoided by increasing the glucoamylase dosage at the beginning of the fermentation [33]. Higher ethanol production dynamics in mashes liquefied at final temperature of gelatinization (Tf), in comparison to mash liquefied at 85 C, could be explained by lower, initial concentration of monomeric sugars which caused lower osmotic pressure upon the yeast cells [34]. On the other hand lower dynamics of ethanol production in mashes T0 and Tp in comparison to Tf could be explained by
3.2. ผลของอุณหภูมิการ liquefaction ของกระบวนการหมักและ saccharification พร้อมการประเมินของ dynamics หมักโดยการปล่อย CO2 ใน SSF พบว่าไม่แตกต่างกันในหลักสูตรของหมักดองเป็นผลกระทบจากอุณหภูมิ liquefaction (ข้อมูลไม่แสดง) ความเข้มข้นลดน้ำตาลใน mashes หมุนอุณหภูมิเริ่มต้น และช่วงของ gelatinization (T0 และ Tp ตามลำดับ) เติบโตในวันแรกของ SSF (Fig. 1), สำหรับตัวแปรอื่น ๆ ทดลองปรากฏการณ์ดังกล่าวไม่ถูกตรวจสอบ อัตราสูงสุดของการลดการใช้ประโยชน์น้ำตาลถูกสังเกตใน mashes hydrolyzed gelatinization (Tf), ความเข้มข้นลดการ ca. 6 g L1 หลัง h 48 ของ SSF ที่อุณหภูมิสุดท้าย และไม่ไม่มีเปลี่ยน โดยการ ความเข้มข้นสุดท้ายลดน้ำตาลในตัวแปรอื่น ๆ ทดลอง (ca. 16 – 19 g L1) โพรไฟล์การใช้กลูโคสถูกเหมือนกับลดน้ำตาล (Fig. 2a) การเปลี่ยนแปลงในความเข้มข้นของอื่น ๆ คาร์โบไฮเดรต (maltose, maltotriose, dextrins (DP4 +)) ในการย่อยทั้งหมด studied ทดลองได้คล้าย saccharification พร้อมและหมัก (Fig. 2a, b และ c ตามลำดับ) ความเข้มข้นของก่อตั้งขึ้นหลังจาก 24 ชม และไม่ได้ไม่มีเปลี่ยน โดยการ เปลี่ยนแปลงผู้แต่งเอทานอลในระหว่างศึกษาทดลอง SSF จะแสดงใน Fig. 3 มันถูกตรวจสอบว่า ความเข้มข้นสูงขึ้นเล็กน้อยของเอทานอลกล่าวใน mashes หมุนอุณหภูมิสุดท้ายของ gelatinization (Tf) หลังจากชั่วโมงภายหลังการ ความเข้มข้นสุดท้ายของเอทานอลอยู่ในช่วง ca. 129 g L1 (ca. 16.2% v/v) สำหรับตัวแปรรหัสและ ca 124 – 126 g L1 (15.7 – 15.9% v/v) ในตัวแปรอื่น ๆ ทดลอง การผลิตเอทานอลกินเวลาเป็นวันที่สองของหมักดอง และไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยการ ได้พบว่า ความเข้มข้นต่ำสุดของกลีเซอรกล่าวใน mashes ขนมปังข้าวสาลีเสีย – ไร enzymatically หมุนอุณหภูมิสุดท้ายของ gelatinization (Tf) และมันอยู่ในช่วง ca 11.8 g L1 ในกรณีที่ตัวแปรอื่นๆ ที่ความเข้มข้นอยู่ในช่วง ca 12.5 g L1 T0 และ ca. 13.1 g L1 Tp และ T85 (Fig. 4a) พบมีจำนวนกรดเล็กน้อย (ca. 1.3 – 1.7 g L1) ที่หมักในทั้งหมด studied อย่าง (Fig. 4b), ความเข้มข้นได้ไม่เปลี่ยนตลอดการ SSFเพิ่มความเข้มข้นลดน้ำตาลและกลูโคสภายในวันแรกของ SSF ที่สำหรับ mashes หมุนอุณหภูมิที่เริ่มต้น และช่วง (T0 และ Tp ตามลำดับ), ไม่พบในตัวแปรอื่น ๆ ทดลอง ที่เกิดจากไฮโตรไลซ์ dextrins อัตราสูงกว่าการใช้น้ำตาล ด้วยยีสต์ นี้ได้เนื่องจากเนื้อหาที่สูงของ dextrins ละลาย (ตามที่กำหนด โดย HPLC) และของแข็งที่ไม่ใช่ส่วนยุบซึ่งคงประกอบด้วยบางโพลิเมอร์ โมเลกุลสูง ละลายกลูโคสซึ่งถูก hydrolyzed มาระหว่าง SSF นี้ถูกตรวจสอบก่อนโดย Zhang et al. [32] หลังจากเสร็จสิ้นการหมักแหนม บางปริมาณ dextrins เหลือได้กำหนด unhydrolyzed ใน mashes นอกจากนี้นี้คงที่เกิดจากการขาดทุนของกิจกรรม glucoamylase เนื่องจากอุณหภูมิไม่เพียงพอหรือการลดลงของ pH สื่อ นี้สามารถหลีกเลี่ยง โดยการเพิ่มปริมาณ glucoamylase ต้นหมัก [33] Dynamics ผลิตเอทานอลสูงใน mashes ที่หมุน โดยหมุนที่ 85 C คลุกเคล้า gelatinization (Tf), อุณหภูมิสุดท้ายอาจจะอธิบาย โดยล่าง เริ่มต้นความเข้มข้นของน้ำตาล monomeric ซึ่งเกิดจากความดันออสโมติกต่ำเมื่อเซลล์ยีสต์ [34] คง สามารถอธิบาย dynamics ต่ำกว่าการผลิตเอทานอลใน mashes T0 และ Tp โดย Tf ด้วย
การแปล กรุณารอสักครู่..