-2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина...
Transcript of -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина...
![Page 1: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/1.jpg)
Барт Коопс
Мениджър по
техническите
продажби
Етанолово гориво
Процеси и ензими в производството на
етанол
![Page 2: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/2.jpg)
Изходни продукти - Зърнени култури, използвани в производството на алкохол
Пшеница Тритикал Ръж Ечемик Царевица(хибрид на ръж и пшеница)
2.65 2.65 2.90 3.00 2.44кг зърно / литър етанол
![Page 3: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/3.jpg)
Диаграма на процеса и продуктите
Втечняване АлфаамилазаБетаглюканазаКсиланазаПротеаза
Захарификация
ФерментацияГлюкоамилаза
Дестилация
Етанол
Ректификация
Зърно / Нишесте
Сироп
Изпаряване
Отделяне натвърдотовещество оттечността
Финдестилат
Мокрокюспе
Сушене DDG
DDGS
Дестилация
![Page 4: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/4.jpg)
Помощни
Видът зависи от RMЗадължителни
Постоянни за всички RM
Диаграма на процеса и продуктите
Втечняване АлфаамилазаБетаглюканазаКсиланазаПротеаза
Захарификация
ФерментацияГлюкоамилаза
Дестилация
Етанол
Ректификация
Зърно / Нишесте
![Page 5: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/5.jpg)
Ензими при разпадането на нишестето
Глюкоамилаза Алфаамилаза
Пулуланаза
![Page 6: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/6.jpg)
Сравнение на влажно смилане и сухо стриване
Влажно смилане
Отделят се нишестето, фибрите ипротеините
Нишестето се използва за етанол
“Чист” субстрат
По-малък вискозитет
По-висока потребност от хранителнивещества
По-големи инвестиции
Не са необходими намаляване на
вискозитета и протеази
Сухо стриване
Използва се цялото зърно
Целият “баласт” се подлага напроцеса
Фибри, създаващи вискозитет
Наличие на много хранителни
вещества
Малки инвестиции
![Page 7: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/7.jpg)
Прясна вода
Смляно зърно
Изпарителен
кондензат
Фина
дестилация
SPEZYME® ETYL
OPTIMASHTM
30-33°CpH 4.0-4.5
Пара
85-90°CpH 5.4 - 5.8
85-90°CpH 5.4 - 5.8
FERMENZYME®
L-400
45 - 60°C> 30 min
Фин
дестилат
Етанолов процес:Сухо стриване - процес 1
![Page 8: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/8.jpg)
Ecocarburantes Espanoles
![Page 9: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/9.jpg)
Agroetanol Sverige
![Page 10: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/10.jpg)
Етанолов процес:Сухо стриване – процес 2
Прясна вода
Смляно зърно
Изпарителен
кондензат
Фин
дестилат
SPEZYME®
ETHYL
OPTIMASHTM
30-33°CpH 4.0-4.5
85-90°CpH 5.4 - 5.8
FERMENZYME®
L-400
Фин
дестилатПара
126°C
60°C< 30 мин
![Page 11: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/11.jpg)
Tarkim
![Page 12: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/12.jpg)
Етанолов процес:Сухо стриване - процес 3
Прясна вода
Смляно зърно
Изпарителен
кондензат
Фин
дестилат
SPEZYME®
ETHYL
OTIMASHTM
60°CpH 5.4 - 5.8
60 мин
85-90°CpH 5.4 - 5.8
120 мин
Пара
Фин
дестилат
pH 4.8
30-33°CpH 4.0-4.5
FERMENZYME®
L-400
OPTIMASHTM
ПРЕДВАРИТЕЛНА ЗАХАРИФИКАЦИЯ
60 ºC3 часа
60 ºC3 часа
![Page 13: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/13.jpg)
Етанолов процес:Сухо стриване - процес 4
ФЕРМЕНТАТОРИ
Прясна вода
Смляно зърно
Лутерова
вода
Слаба бира
SPEZYME®
ETHYL
Пара
90 (95)°CpH 5.4 - 5.8
90 (95)°CpH 5.4 - 5.860°C
>30 min
OPTIMAX®
4060 VHP
OPTIMASHTM BG
ЗАХАРИФИКАЦИЯ
60ºCpH 4.0-4.4
8 часа
60ºCpH 4.0-4.4
8 часа
60ºCpH 4.0-4.4
8 часа
GC 212/FERMGENTM
![Page 14: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/14.jpg)
Основни етапи в производството на алкохол
Смилане
Приготвяне на каша
Втечняване
Захарификация
Ферментация
Дестилация
![Page 15: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/15.jpg)
Видове мелници
Ролкова мелница – Използвасе в много питейни етанолови
инсталации. Дестилаторите гиизползват за зърна, съдържащимного люспи (напр. ечемик).
Ударна мелница – Законтролиране на размера на
частиците се използват екрани с
размер между 2 mm и 4 mm. При някои инсталации по-едритечастици се подават отново на
ударната мелница.Понастоящем използвана в повечето
![Page 16: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/16.jpg)
Смилане
Размер на частиците
Средният размер на частиците оказва
влияние върху сепарацията в центрофугите, работата на изпарителя и полученото
количество етанол.
![Page 17: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/17.jpg)
Смилане – Размер на смлените частици в %
0% 10% 20% 30% 40%
<0.15
0,15
0,30
0,50
0,71
1,00
>2.00
mm
Фини
Едри
![Page 18: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/18.jpg)
Голям размер на частиците: по-голямата част > 0.7 mm• Трудно се желират
• Неефикасно взаимодействие между ензима и субстрата
• Възможна загуба в полученото количество (до 10%)
Малък размер на частиците: по-голямата част < 0.5 mm • Зърненото брашно може да не се смеси добре с водата, образувайки
“брашнени топчета”• Проблеми при центрофугиране, изпаряване и сушене• Ефикасно взаимодействие между ензима и субстрата
Влияние на размера на частиците
Спецификации за ограничаване на количеството на едрите и фините
частици.Типичен размер: смилане до 99% < 1.19mm (16 размер на мрежата)
![Page 19: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/19.jpg)
Основни етапи в производството на алкохол
Смилане
Приготвяне на каша
Втечняване
Захарификация
Ферментация
Дестилация
![Page 20: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/20.jpg)
Добавяне на стритото зърно към водната
компонента
• Водната компонента се състои от процесна вода
и/или фин дестилат.Заб.: Финият дестилат обикновено има pH=3.5
• Разбъркването е особено важно за поддържане н
твърдите частици в суспензията
• При необходимост могат да се добавят ензими за
намаляване на вискозитета
Настройка на работните параметри
• 28-30% DS• pH от 5.0 дo 6.0 (за предпочитане 5.6)• 6-60 минути престой• 45 – 80 ºC
Приготвяне на каша
Прясна вода
Смляно зърно
Изпарителен
кондзензат
Фин
дестилат
СПЕЗИМ®
ЕТИЛ
ОПТИМАШTM
45 - 80°C5 - 60 min
![Page 21: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/21.jpg)
Основни етапи в производството на алкохол
Смилане
Приготвяне на каша
• Намаляване на вискозитета
Втечняване
Захарификация
Ферментация
Дестилация
![Page 22: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/22.jpg)
Състав на зърната
Потребност отбетаглюканаза
Потребност отксиланаза
Може да сепреобразува въвферментируемизахари
Бетаглюканите и пентозаните са основната причина за високия вискозитет
на кашата. Тези “хемицелулози” създават проблеми при изпаряването нафиния дестилат и обезводняването на ферментационните твърди частици.
0
20
40
60
80
100
ечемик ръж пшеница тритикал царевица
%
Нишесте Бетаглюкан Пентозан Протеин Други
![Page 23: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/23.jpg)
Вискозитет[mPas]
Температура[°C]
0 40 80 120 160 200
t [min]
0
500
1000
1500
20
30
40
50
60
70
80
90
+Бетаглюканаза(OPTIMASH BG)
По-нисък вискозитетв охладителя на кашата
Липсва бетаглюканаза
Желатинизация& втечняване
Получаване набетаглюкан гел
ЕЧЕМИЧЕНА каша – Намаляване на вискозитета“СМЕСВАНЕ & ВТЕЧНЯВАНЕ”
![Page 24: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/24.jpg)
Използване на ензими
за намаляване на вискозитета
умерено
средна
0.05-0.10
много висока
Пшеница, ечемик
Бетаглюканаза /
Ксиланаза
OPTIMASHTM
TBG
много бързобързоНамаляване на
вискозитета
високависокаУстойчивост на ниско pH
0.05 – 0.200.20Доза [kg/to]
високасреднаТоплоустойчивост
Пшеница, ечемик
РъжУпотреба
БетаглюканазаКсиланаза/
Бетаглюканаза
Вид
OPTIMASHTM
BGOPTIMASHTM VR
![Page 25: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/25.jpg)
Основни етапи в производството на алкохол
Смилане
Приготвяне на каша
Втечняване
Захарификация
Ферментация
Дестилация
![Page 26: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/26.jpg)
Основна цел на втечняването
Желатинизация + Декстринизация = Втечняване
Солюбилизация на нишестената гранула
• Желатинизация (повишаване на вискозитета)Висока температура: 90-126 ºC (реактивна пещ)
• Декстринизация до DE = 8 - 12 (намаляване на вискозитета)Умерена температура: 65-90 ºC за устойчивост на ензимите
Фиг.2. Сканирани електронни микрографики на (A) неизпечено царевично нишесте и 10% TS дисперсии на царевично нишесте, нагрети до (B) 75oC (C) 85oC (D) 90oC и (Е) 95oC в RVA при 60 об/мин. Увеличение = х5000, Ускоряващо напрежение = 20 kV.
![Page 27: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/27.jpg)
Концентрация на твърди частици
Температура
pH
Размер на частиците
Соли (натрий, калций)
Рязане (обратно налягане, разграждане на гранулата)
Време на задръжка
Поток в резервоарите за втечняване
Ензим (Доза)
Контролни параметри
на критичното втечняване
85-95°CpH 5.4 - 5.8
85-95°CpH 5.4 - 5.8
![Page 28: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/28.jpg)
Основни етапи в производството на алкохол
Смилане
Приготвяне на каша
Втечняване
• Действие на амилазата
Захарификация
Ферментация
Дестилация
![Page 29: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/29.jpg)
Алфаамилази на Genencor
Най-икономичен ензим ���� SPEZYME® ETHYL
много бързобързоНамаляване на
вискозитета
високависокаУстойчивост на ниско pH
не е
необходима
не е необходимаКалциева добавка
високависокаТоплоустойчивост
силностандартноДействие на ензима
изясненнеизясненВид
SPEZYME®
ETHYLSPEZYME®
FRED-L
много бързо
средна-висока
не е
необходима
средна-висока
много силно
изяснен
SPEZYME®
XTRA
![Page 30: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/30.jpg)
SPEZYME® ETHYL:бързо намаляване на вискозитета
Условия:
33%DS зърно
pH 5.8
82 ºC
Ход на вискозитетаSPEZYME FRED и SPEZYME ETHYL
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
0.0 30.0 60.0 90.0
min
Ncm
FRED при 1.0 kg/MT нишестеETHYL при 0.5 kg/MT нишесте
![Page 31: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/31.jpg)
Основни етапи в производството на алкохол
Смилане
Приготвяне на каша
Втечняване
Захарификация
Ферментация
Дестилация
![Page 32: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/32.jpg)
Едновременна захарификация и
ферментация (SSF)
Втечняване
Ферментация
Хидролизата и ферментацията се извършват
едновременно – глюкозата се подава на маята
“лъжичка по лъжичка”
Типични работни условия и параметри:
�Температура: 30° до 33°C
�pH: 4.0 – 5.4
�Сухо вещество: 27 - 34%
�Време: 30 - 70 h
�GA доза: 0.3 - 0.4 GAU/g ds
![Page 33: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/33.jpg)
Предварителна захарификация
Втечняване
Ферментация
ПРЕДВАРИТЕЛНА ЗАХАРИФИКАЦИЯ
60 ºC3 часа
60 ºC3 часа
Ликуифактът се захарифицира до DE 20-60 преди дасе охлади и изпрати за ферментация.
Типични работни условия и параметри:
�Температура: 60ºC до 62ºC
�pH: 4.0 - 4.5
�Сухо вещество: 27 - 34%
�Време (при предв.зах.): 2 – 24 h
�Доза: 0.23 - 0.3 GAU/g ds
![Page 34: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/34.jpg)
Пълна захарификация
Втечняване
Ферментация
ЗАХАРИФИКАЦИЯ
60 ºC12 часа
60 ºC12 часа
Ликуифактът се хидролизира напълно преди да
започне процесът на ферментация (DE > 93)
Типични работни условия и параметри:
�Температура: 60ºC to 62ºC
�pH: 4.0 - 4.5
�Сухо вещество: 27 - 34%
�Време: 18 - 30 h (в зависимост от дозата)
�Доза: 0.08 - 0.4 GAU/g ds
![Page 35: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/35.jpg)
Търговски наименования: DISTILLASE® L-500
� Глюкоамилаза
� Захарифициращ ензим със силно действие
� Амилоглюкозидаза
� GA
� AG
Глюкоамилази на Genencor
![Page 36: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/36.jpg)
Търговски наименования: G-ZYME® 480, FERMENZYME® L-400
� Глюкоамилаза
� Амилоглюкозидаза
� GA
� AG
� Захарификационен ензим
Глюкамилазни смеси на Genencor
![Page 37: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/37.jpg)
FERMENZYME® L- 400
Глюкоамилаза със сила 400.
Смес от глюкоамилаза Aspergillus niger и киселинна протеаза.
Целта й е да повиши дела и добива на етанол в сравнение с
обикновените глюкоамилази. Подобрява изпаряването на финиядестилат.
![Page 38: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/38.jpg)
Сравнение на глюкоамилази (смеси)
Обикновена GA
FERMENZYME®
G-ZYME® 480
Типично времеза ферментация
4
6
8
10
12
14
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Време за ферментация (часове)
ЕТАНОЛ
% v
/v
![Page 39: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/39.jpg)
Търговско наименование: GC 212, FERMGENTM
� Протеаза
� Ензим, водещ до образуването напептиди
� Свободен аминоазот
Протеази на Genencor за етанолово гориво
Протеаза – ензим, който хидролизира протеините в целитезърна като царевица, пшеница, сорго и ечемик. Ензимътводи до получаването на свободен аминоазот (Free Amino Nitrogen - FAN) чрез хидролиза на протеините в зърното
GC 212 и FERMGENTMса без конкуренция в своето действие –
те са истински “шампиони” !
![Page 40: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/40.jpg)
Увеличаване скоростта на ферментация от
GC 212 протеаза
Може да се добави към дистилазата или към G-ZYME 480,за да увеличи скоростта на ферментация !
Влияние на AFP върху ферментацията на етанол от 20.5% каша от твърди царевични частици
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
0 20 40 60 80 100
Hours
% V
/V E
toh 0 SAPU/g
.022 SAPU/g
.043 SAPU/g
.108 SAPU/g
![Page 41: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/41.jpg)
Протеазите във ферментацията
• Протеаза: Ензим, който хидролизира протеините до пептиди и/илиаминокиселини
• Доказано е, че използването на някои протеази при ферментациятана етанол подобрява ферментацията по следните начини:
• По-малко време за ферментация
• По-висок добив на етанол
• По-бърз растеж на маята
• По-ефикасни филтрация и изпаряване във фазите на процеса
• По-пълноценна ферментация
• По-голямо количество ферментирали въглехидрати
• По-малко количество въглехидрати във финия дестилат
![Page 42: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/42.jpg)
Благоприятен ефект върху процеса
� По-добро действие на изпарителя
� По-малко време за ферментация
� По-голямо количество произведен етанол
� По-резултатна работа на инсталацията
� По-високо съдържание на протеини във финиядестилат и DDG
Протеазите във ферментацията (продължение)
![Page 43: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/43.jpg)
За и против предварителната захарификация
Предварителна
захарификация
Високо съдържание на глюкоза в
началото на груповата ферментация
Осмотичен натиск върху маята
По-голям риск от зарази
По-малко необходимо количествоглюкоамилаза
SSFНиско съдържание на глюкоза в
началото на ферментацията
Малък осмотичен натиск върху
маята
По-малък риск от зарази
По-голямо необходимо количествоглюкоамилаза
![Page 44: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/44.jpg)
Добавяне на мая към кашата (суха или втасала)
Глюкоамилазата продължава да разгражда декстрините във
ферментируеми захари
Маята преобразува захарите в алкохол (51%) и въглеродендвуокис (49%)
При процеса на ферментация се отделя топлина. За да сеподдържа жизнеността на маята, е необходимо охлаждане
Процесът на ферментация продължава от 24 до 80 часа взависимост от начина на обработка
Количеството на етанола в края на ферментацията е около 10-15% v/v
Процес на ферментация
![Page 45: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/45.jpg)
Непрекъсната ферментация
Ниско количество етанолВисоко количество етанол
Мая се добавя само в началото
Маята трябва да бъде жива (да няма ферментацияпри висока гравитация)
По-голям риск от зарази, изисква се ниско pH
Ниско съдържание на глюкоза при предварителната
захарификация
![Page 46: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/46.jpg)
При непрекъснатата ферментация
контролът на pH е от съществено значение
pH в първия ферментатор като функция на крайната млечна киселина
y = 4.1849x + 2.8632
3.0
3.1
3.1
3.2
3.2
3.3
3.3
3.4
3.4
3.5
3.5
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20
% млечна киселина в крайния ферментатор
pHвпървияферментатор
![Page 47: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/47.jpg)
Групова ферментация
Добавяне на мая във всеки ферментатор
Маята в края на ферментацията е мъртва (ферментацияпри висока гравитация)
По-малък риск от зарази
По-голямо съдържание на глюкоза при предварителнатазахарификация
High ethanol final
Low ethanol initial
![Page 48: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/48.jpg)
Развитие на ферментацията
![Page 49: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/49.jpg)
Основни етапи в производството на алкохол
Смилане
Приготвяне на каша
Втечняване
Захарификация
Ферментация
Дестилация
![Page 50: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/50.jpg)
След ферментацията кашата се нагрява, за да се изпариалкохолът. Парата се събира и охлажда, като в резултат откондензацията алкохолът се превръща обратно в течност.
Дестилат
Мокро кюспе / Фин дестилат
DDG / DDGS
Дестилация
![Page 51: -2-Fuel Ethanol Processes and Enzymes Sofia March 2007 Bg€¦ · Алфаамилазина Genencor Най-икономиченензим SPEZYME ® ETHYL Намаляванена](https://reader033.fdocuments.us/reader033/viewer/2022041902/5e615ebb3955004d69306e26/html5/thumbnails/51.jpg)
Типичен добив
Етанол DDGS**[l/ to] [kg/ to]
1 тон пшеница 375 330
1 тон ръж 357 390
1 тон ечемик 330 430
1 тон царевица 410 300
** Dried Distillers Grain with Solubles(сушено дестилаторно зърно с разтворими вещества = зареждане)