2.4. Enzymatic liquefaction of waste bread
The enzymatic liquefaction of waste wheat–rye bread was conducted using the LB-12 mashing apparatus (Lochner Labor, Germany). 90 g (dry matter basis) aliquots of waste bread were weighed into the mashing cups and mixed with ca. 180 mL of distilled water, the pH of the slurry was adjusted to 6.0 using 1 mol L1 H2SO4 solution. The mashing cups were placed in the mashing apparatus and the mashing process begun at 150 rpm (2.5 Hz) stirring speed and 2 C min1 heating rate. When the temperature in the mashing cups reached 40 C 112 lL of Termamyl SC DS thermostable a-amylase was added and the samples were further heated to the desired temperature. The temperatures of enzymatic liquefaction were set on the basis of thermal properties of starch gelatinization. Four different temperatures of liquefaction were applied: liquefaction at the initial temperature of gelatinization (T0) 46 C; liquefaction at the endotherm peak temperature (Tp) 53 C; liquefaction at the final temperature of gelatinization (Tf) 59 C and, as the control variant, liquefaction at the temperature of 85 C (T85) routinely used for liquefaction of starchy substrates at the Division of Fermentation Technology of Wrocław University of Environmental and Life Sciences [9,16]. The desired temperatures of liquefaction were maintained for 60 min and subsequently the samples were cooled to 20 C. The pH of the mashes were adjusted to 5.0 and the final mass of the slurries was set to 300 g using distilled water, resulting in the initial substrate loading of 300 g dry matter per 1 kg of mash.
2.5. Simultaneous saccharification and fermentation
The 200 g aliquots of obtained mashes were transferred to 300 mL conical flasks and 112 lL of SAN Extra L and 80 lL of Neutrase 0.8 L preparations were added. To initiate the SSF process the mashes were pitched with rehydrated S. cerevisiae Ethanol Red yeast at a dose of 1 g of yeast dry matter per 1 kg of mash. The flasks were sealed with silicone stopper with fermentation tube and sampling port as described earlier [6] and were placed in a water bath shaker WNB7-45 (Memmert, Germany). The SSF process was conducted at 35 C with 150 rpm (2.5 Hz) agitation speed for 96 h.
2.6. Analytical methods
In the liquefied waste bread mashes the amount of non-dissolved solidsand solublenitrogenwere determined.The non-dissolved solids were assayed as follows: ca. 10 g aliquots of the mashes were rinsed with 250 mL of distilled water on a pre-dried and preweighted filter paper to remove all of the dissolved matter. The filters with remaining non-dissolved particles were dried at 60 C for 12 h followed by 3 h drying at 105 C. Next the dried filters were cooled in a desiccator and weighted. The difference between the mass of the filter with and without the non-dissolved particles gave the actual amount of them in the weighed aliquot of mash. The results were expressed in grams of non-dissolved solids per kg of mash. The soluble nitrogen (SN) was determined spectrophotometrically at a single wavelength (k = 215 nm) as described by Halsemore and Gill [28]. Dissolved solids (the apparent extract) in g L1 were determined by the density measurement as described earlier [6]. The fermentation dynamics were determined gravimetrically by measuring the weight loss due to CO2 emission during fermentation [16]. The samples for physico-chemical analyses (ca. 20 mL) were taken at the beginning and at every 24 h of the SSF process. Prior to analysis the samples were centrifuged at 6000 rpm (5243g) at 4 C for 15 min and clear supernatants were taken for analyses. Reducing sugars (as glucose) concentration was determined using the DNS method [26]. The concentration of carbohydrates (dextrins (DP4+), maltotriose, maltose and glucose), fermentation by-products (glycerol and lactic acid) and ethanol was determined using the high performance liquid chromatography. Prior to analyses the samples were diluted with bidistilled water and filtered thorough 0.22 lm syringe filter. Analyses were performed using the Prominence chromatograph (Shimadzu, Japan) equipped with Rezex ROA-Organic Acid H+ column (300 7.8 mm) (Phenomenex, USA). The conditions of the chromatographic measurement were as follows: mobile phase – 0.005 mol L1 H2SO4 solution; mobile phase flow rate – 0.6 mL min1; elution temperature – 60 C; injection volume – 20 lL. The compounds were detected using the RID-10A refractive index detector ( Shimadzu, Japan) maintained at 50 C and the integration of obtained chromatograms were conducted using the external standard method by CHROMAX 10 software (Pol-Lab, Poland).
On the basis of obtained results the following parameters were calculated: ethanol productivity (rp (g L1 h1)), ethanol yield in reference to the initial raw material dry matter (Ydm (g kg1)), ethanol yield in reference to the initial amount of sugars present in the raw material (Ysugar (g kg1)) and the practical ethanol yield (Yp (%)) on the basis of stoichiometric reaction where 1 kg of sugars is converted do 511.1 g of ethanol [9].
2.4. เอนไซม์ในระบบ liquefaction ขนมปังเสียLiquefaction เอนไซม์ในระบบของขนมปังข้าวสาลี – ไรเสียได้ดำเนินการใช้ 12 ปอนด์เครื่อง mashing (Lochner แรงงาน เยอรมนี) น้ำหนักลงในถ้วย mashing และผสมกับ ca 180 mL ของน้ำกลั่น aliquots 90 กรัม (แห้งเรื่องพื้นฐาน) ขนมปังเสีย pH ของสารละลายถูกปรับใช้โซลูชัน L1 กำมะถัน 1 โมล 6.0 ถ้วย mashing ถูกเก็บไว้ในเครื่อง mashing และกระบวนการ mashing เริ่มที่ 150 รอบต่อนาที (2.5 Hz) กวนความเร็วและอัตราความร้อน min1 2 C เมื่ออุณหภูมิในถ้วย mashing ถึง 40 C 112 ของ Termamyl SC DS thermostable a-amylase จะถูกเพิ่มเข้ามาและตัวอย่างถูกเพิ่มเติมความร้อนอุณหภูมิต้อง อุณหภูมิของ liquefaction เอนไซม์ในระบบถูกตั้งตามคุณสมบัติความร้อนของแป้ง gelatinization ใช้อุณหภูมิที่แตกต่างกันสี่ของ liquefaction: liquefaction อุณหภูมิเริ่มต้นของ gelatinization (T0) 46 C liquefaction ที่อุณหภูมิสูงสุด endotherm (Tp) 53 C liquefaction อุณหภูมิสุดท้าย ของ gelatinization (Tf) 59 C และ การควบคุมตัว แปร liquefaction ที่อุณหภูมิ 85 C (T85) ใช้เป็นประจำสำหรับการ liquefaction ฟูมพื้นผิวในส่วนของหมักเทคโนโลยีของ Wrocław มหาวิทยาลัยของสิ่งแวดล้อมและวิทยาศาสตร์สุขภาพ [9,16] มีรักษาอุณหภูมิต้องของ liquefaction สำหรับ 60 นาที และต่อการระบายความร้อนได้ด้วยของตัวอย่างไปราว 20 มีปรับ pH ของ mashes 5.0 และมวลสุดท้ายของ slurries ถูกตั้งค่าให้ 300 กรัมใช้น้ำกลั่น ในการโหลดพื้นผิวเริ่มต้นเรื่องแห้ง 300 กรัมต่อ 1 กิโลกรัมของหน่วย2.5 saccharification พร้อมกันและหมักAliquots 200 g ของ mashes ที่ได้รับถูกโอนไป 300 มล.น้ำทรงกรวยและ 112 จะ L เพิ่มสันและ 80 จะของ Neutrase 0.8 L เตรียมเพิ่ม เพื่อเริ่มต้นกระบวนการ SSF mashes ได้ขึ้นกับ rehydrated S. cerevisiae ยีสต์สีแดงของเอทานอลในปริมาณ 1 กรัมยีสต์แห้งเรื่องต่อ 1 กิโลกรัมของหน่วย น้ำถูกปิดผนึกพร้อมจุกซิลิโคนกับหมักหลอดและสุ่มพอร์ตเป็นก่อนหน้านี้อธิบายไว้ [6] และถูกวางลงในเชคเกอร์ของอาบน้ำ WNB7-45 (ความ เยอรมนี) มีดำเนินการการ SSF ที่ 35 C ความเร็วอาการกังวลต่อ 150 รอบต่อนาที (2.5 Hz) สำหรับ 96 h2.6 การวิเคราะห์วิธีในขนมปังที่เสียเหลว mashes จำนวน solublenitrogenwere solidsand ไม่ใช่ส่วนยุบกำหนด ของแข็งที่ไม่ใช่ส่วนยุบได้ assayed ดัง: ca. aliquots 10 กรัมของ mashes ถูก rinsed ด้วยของกระดาษกรองแห้งก่อน และ preweighted การเอาออกทั้งหมดของเรื่องละลายน้ำกลั่น 250 mL ตัวกรองที่ มีอนุภาคที่ไม่ใช่ส่วนยุบเหลือได้แห้งที่ 60 C สำหรับ h 12 ตามอบที่ 105 c. h 3 ถัดไป กรองแห้งได้ระบายความร้อนด้วยใน desiccator ตัว และถ่วงน้ำหนัก ความแตกต่างระหว่างมวลของตัวกรองที่มี และไม่ มีอนุภาคไม่ใช่ส่วนยุบให้ยอดเงินจริงของพวกเขาในส่วนลงตัวชั่งน้ำหนักของสาย ผลลัพธ์ถูกแสดงในหน่วยกรัมของของแข็งที่ไม่ใช่ส่วนยุบต่อกิโลกรัมคลุกเคล้า ไนโตรเจนละลายน้ำ (SN) ได้กำหนด spectrophotometrically ที่ความยาวคลื่นเดียว (k = 215 nm) ตามที่อธิบายไว้ โดย Halsemore และเหงือก [28] ละลายของแข็ง (แยกชัดเจน) ใน g L1 ถูกกำหนด โดยการวัดความหนาแน่นเป็นก่อนหน้านี้อธิบายไว้ [6] Dynamics หมักได้กำหนด gravimetrically โดยวัดการสูญเสียน้ำหนักเนื่องจากการปล่อยก๊าซ CO2 ในระหว่างหมัก [16] ตัวอย่างสำหรับวิเคราะห์ดิออร์ (ca. 20 mL) ที่ถ่าย ที่จุดเริ่มต้น และทุก 24 ชมของการ SSF ก่อนที่จะวิเคราะห์ได้ centrifuged ที่ 6000 rpm (5243 g) ตัวอย่างที่ 4 C 15 นาทีและล้าง supernatants ถูกใช้สำหรับวิเคราะห์ ลดความเข้มข้นของน้ำตาล (เป็นน้ำตาลกลูโคส) ถูกกำหนดโดยใช้วิธีการ DNS [26] ความเข้มข้นของคาร์โบไฮเดรต (dextrins (DP4 +), maltotriose, maltose และกลูโคส), หมักสินค้าพลอย (กลีเซอรและกรดแลกติก) และเอทานอลที่กำหนดใช้ chromatography เหลวประสิทธิภาพสูง ก่อนการวิเคราะห์ ตัวอย่างถูกทำให้เจือจาง ด้วยน้ำ bidistilled และกรองละเอียด 0.22 lm เข็มในตัวกรอง วิเคราะห์ดำเนินใช้ chromatograph ความโดดเด่น (Shimadzu ญี่ปุ่น) พร้อมกับคอลัมน์ Rezex ราวอินทรีย์กรด H+ (300 7.8 mm) (Phenomenex สหรัฐอเมริกา) เงื่อนไขของการประเมิน chromatographic มีดังนี้: ระยะเคลื่อน – 0.005 โมลกำมะถัน L1 โซลูชัน อัตราการไหลระยะเคลื่อน – 0.6 mL min1 elution อุณหภูมิ – 60 C ฉีดปริมาณ – 20 จะ สารประกอบที่พบใช้ RID-10A ดรรชนีเครื่องตรวจจับ (Shimadzu ญี่ปุ่น) คงที่ 50 C และ chromatograms ได้รับการบูรณาการได้ดำเนินการโดยใช้วิธีมาตรฐานภายนอก CHROMAX 10 ซอฟต์แวร์ (Pol แล็บ โปแลนด์)บนพื้นฐานของการได้รับผลลัพธ์ที่มีคำนวณพารามิเตอร์ต่อไปนี้: ผลิตเอทานอล (rp (g L1 h1)), ผลผลิตเอทานอลที่อ้างอิงถึงวัตถุดิบเริ่มต้นแห้งเรื่อง (Ydm (g kg1)), ผลผลิตเอทานอลที่อ้างอิงถึงจำนวนน้ำตาลในวัตถุดิบ (Ysugar (g kg1)) และผลผลิตเอทานอลปฏิบัติเริ่มต้น (Yp (%))ตามปฏิกิริยา stoichiometric ที่แปลง 1 กิโลกรัมของน้ำตาลทำ 511.1 กรัมของเอทานอล [9]
การแปล กรุณารอสักครู่..

2.4 เอนไซม์เหลวของขนมปังเสียเหลวเอนไซม์ของขนมปังข้าวสาลีข้าวไรย์เสียได้ดำเนินการโดยใช้เครื่องบด LB-12 (Lochner แรงงานเยอรมนี)
90 กรัม (พื้นฐานแห้ง) aliquots ของขนมปังเสียชั่งลงในถ้วยบดและผสมกับแคลิฟอร์เนีย 180 มิลลิลิตรน้ำกลั่นค่า pH ของสารละลายที่ถูกปรับให้ใช้ 6.0 1 mol L1 แก้ปัญหา H2SO4 ถ้วย mashing ถูกวางไว้ในเครื่องบดและกระบวนการ mashing เริ่มที่ 150 รอบต่อนาที (2.5 Hz) ความเร็วในการกวนและอัตราความร้อน 2 C min1 เมื่ออุณหภูมิในถ้วย mashing ถึง 40 C 112 LL ของ Termamyl SC DS ร้อนแบบอะไมเลสได้รับการเพิ่มและเป็นตัวอย่างต่อไปอุ่นที่อุณหภูมิที่ต้องการ อุณหภูมิของเอนไซม์เหลวที่ตั้งอยู่บนพื้นฐานของสมบัติทางความร้อนของเจลแป้ง สี่อุณหภูมิที่แตกต่างกันของเหลวถูกนำไปใช้: เหลวที่อุณหภูมิเริ่มต้นของการเกิดเจล (T0) 46 C; เหลวที่อุณหภูมิสูงสุด endotherm (TP) 53 C; เหลวที่อุณหภูมิสุดท้ายของการเกิดเจล (Tf) 59 C และเป็นตัวแปรที่ควบคุมเหลวที่อุณหภูมิ 85 ซี (T85) ที่ใช้เป็นประจำสำหรับเหลวของพื้นผิวแป้งที่กองเทคโนโลยีการหมักของWrocławมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมและชีวิต [9,16] อุณหภูมิที่ต้องการของเหลวถูกเก็บรักษาเป็นเวลา 60 นาทีและต่อมากลุ่มตัวอย่างถูกระบายความร้อนถึง 20 องศาเซลเซียสพีเอชของ mashes ปรับ 5.0 และมวลสุดท้ายของ slurries ถูกตั้งค่าให้ 300 กรัมโดยใช้น้ำกลั่นส่งผลให้พื้นผิวที่เริ่มต้น โหลด 300 กรัมต่อน้ำหนักแห้ง 1 กิโลกรัมคลุกเคล้า.
2.5 saccharification พร้อมกันและหมัก
200 aliquots กรัม mashes ได้ถูกย้ายไป 300 มิลลิลิตรขวดรูปกรวยและ 112 LL ของ SAN พิเศษ L LL และ 80 ของ Neutrase 0.8 L เตรียมถูกเพิ่ม เพื่อเริ่มต้นกระบวนการ SSF mashes ถูกแหลมกับ rehydrated ยีสต์ S. cerevisiae เอทานอลสีแดงขนาด 1 กรัมยีสต์แห้ง 1 กิโลกรัมของยี ขวดถูกปิดผนึกด้วยจุกซิลิโคนที่มีหลอดหมักและพอร์ตการสุ่มตัวอย่างตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ [6] และถูกวางไว้ในอ่างน้ำปั่น WNB7-45 (ที่ MEMMERT, เยอรมนี) กระบวนการ SSF ได้ดำเนินการที่ 35 C 150 รอบต่อนาที (2.5 Hz) ความเร็วในการกวน 96 ชม.
2.6 วิธีการวิเคราะห์ในขนมปังเสียเหลว mashes จำนวนเงินที่ไม่ละลาย solidsand solublenitrogenwere determined.The ของแข็งที่ไม่ละลายถูก assayed ดังนี้แคลิฟอร์เนีย
10 กรัม aliquots ของ mashes ถูกล้างด้วย 250 มิลลิลิตรน้ำกลั่นบนกระดาษกรองก่อนแห้งและ preweighted การลบทั้งหมดของเรื่องที่ละลายในน้ำ ตัวกรองที่มีอนุภาคที่เหลือที่ไม่ละลายในน้ำแห้งที่ 60 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 12 ชั่วโมงตามด้วยการอบแห้ง 3 ชั่วโมงที่ 105 องศาเซลเซียสถัดไปกรองแห้งที่ถูกระบายความร้อนในเดซิและน้ำหนัก ความแตกต่างระหว่างมวลของตัวกรองที่มีและไม่มีอนุภาคที่ไม่ละลายในน้ำให้จำนวนเงินที่แท้จริงของพวกเขาในการชั่งน้ำหนักของ aliquot บด ผลการวิจัยแสดงในกรัมของของแข็งที่ไม่ละลายต่อกิโลกรัมคลุกเคล้า ไนโตรเจนที่ละลายน้ำได้ (SN) ถูกกำหนด spectrophotometrically ที่ความยาวคลื่นเดียว (k = 215 นาโนเมตร) ตามที่อธิบาย Halsemore และกิลล์ [28] ของแข็งที่ละลาย (สารสกัดที่เห็นได้ชัด) ในกรัม L1 ถูกกำหนดโดยการวัดความหนาแน่นตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ [6] การเปลี่ยนแปลงการหมักได้รับการพิจารณา gravimetrically โดยการวัดการสูญเสียน้ำหนักเนื่องจากการปล่อยก๊าซ CO2 ระหว่างการหมัก [16] กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิเคราะห์ทางเคมีกายภาพ (แคลิฟอร์เนีย 20 มิลลิลิตร) ถูกนำมาที่จุดเริ่มต้นและในทุก 24 ชั่วโมงของกระบวนการ SSF ก่อนที่จะมีการวิเคราะห์ตัวอย่างที่ถูกหมุนเหวี่ยงที่ 6000 รอบต่อนาที (5243g) ที่ 4 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 15 นาทีและ supernatants ชัดเจนถูกนำสำหรับการวิเคราะห์ ลดน้ำตาล (กลูโคส) ความเข้มข้นที่ถูกกำหนดโดยใช้วิธีการของ DNS [26] ความเข้มข้นของคาร์โบไฮเดรต (dextrins (DP4 +), maltotriose, มอลโตสและกลูโคส) การหมักโดยผลิตภัณฑ์ (กลีเซอรอลและกรดแลคติค) และเอทานอลถูกกำหนดโดยใช้ของเหลว chromatography ที่มีประสิทธิภาพสูง ก่อนที่จะมีการวิเคราะห์ตัวอย่างที่ถูกเจือจางด้วยน้ำ bidistilled และกรองอย่างละเอียด 0.22 ไมครอนกรองเข็มฉีดยา วิเคราะห์ได้ดำเนินการโดยใช้ chromatograph รุ่งเรือง (Shimadzu, ญี่ปุ่น) พร้อมกับ Rezex ROA-กรดอินทรีย์ H + คอลัมน์ (300 7.8 มิลลิเมตร) (Phenomenex สหรัฐอเมริกา) เงื่อนไขของการวัดโครมามีดังนี้: เฟสเคลื่อนที่ - 0.005 mol วิธีการแก้ปัญหา L1 H2SO4; อัตราการไหลของเฟสเคลื่อนที่ - 0.6 มิลลิลิตร min1; อุณหภูมิชะ - 60 C; ปริมาณการฉีด - 20 LL สารที่ถูกตรวจพบโดยใช้กรมชลประทาน-10A หักเหตรวจจับดัชนี (Shimadzu, ญี่ปุ่น) เก็บรักษาไว้ที่ 50 องศาเซลเซียสและบูรณาการ chromatograms ได้ถูกดำเนินการโดยใช้วิธีการมาตรฐานภายนอกโดย Chromax 10 ซอฟแวร์ (Pol-แล็บ, โปแลนด์).
บนพื้นฐานของ ที่ได้รับผลพารามิเตอร์ต่อไปนี้จะถูกคำนวณ: การผลิตเอทานอล (RP (ช L1 h1)) ผลผลิตเอทานอลในการอ้างอิงถึงวัตถุดิบเริ่มต้นวัตถุแห้ง (YDM (ช KG1)) ผลผลิตเอทานอลในการอ้างอิงถึงจำนวนเงินเริ่มต้นของน้ำตาลในปัจจุบัน วัตถุดิบ (Ysugar (ช KG1)) และผลผลิตเอทานอลในทางปฏิบัติ (Yp (%)) บนพื้นฐานของการเกิดปฏิกิริยาทางทฤษฎีที่ 1 กิโลกรัมน้ำตาลจะถูกแปลงทำ 511.1 กรัมของเอทานอล [9]
การแปล กรุณารอสักครู่..
