Способы подготовки сырья для производства спирта

Перспективные способы подготовки зерна и картофеля, повышающие эффективность использования сырья в спиртовом производстве.

Подготовка зерна

Все виды зерна, поступающего в производство, очищают от пыли, земли, камней, металлических и других примесей. Зерно, предназначенное для приготовления солода, освобождают также от щуплых зерен, половинок и семян сорных растений.

ВОЗДУШНО-СИТОВОЕ СЕПАРИРОВАНИЕ

Примеси,отличающиеся от зерна данной культуры толщиной (шириной) и аэродинамическими свойствами (парусностью), отделяют на воздушно-ситовом сепараторе.

МАГНИТНОЕ СЕПАРИРОВАНИЕ

Мелкие ферропримеси, сходящие с воздушно-ситовых сепараторов вместе с зерном, удаляются с помощью магнитных сепараторов. Сепараторы с постоянным магнитом встраиваются в дно наклонного деревянного желоба (самотека), по которому движется зерновая масса. Металлические частицы, задерживающиеся в углублениях около полюсов магнита, периодически удаляют вручную. Несвоевременное удаление вызывает замыкание полюсов, и действие магнита прекращается. Сепараторы с постоянным Магнитом устанавливают под углом около 40°. Они имеют длину магнитного поля от 288 до 816 мм и силу притяжения 88,3 Н и развивают производительность по зерну от 1,08 до 3,06 т/ч.

Более совершенны электромагнитные сепараторы, обладающие постоянным магнитным полем. Эти сепараторы (рис. 16) состоят из цилиндрического барабана, изготовленного из немагнитного материала, и расположенного внутри него электромагнита, создающего магнитное поле. Сепаратор работает следующим образом. Сверху на барабан, вращающийся по часовой стрелке с окружной скоростью до 0,5 м/с, по всей длине постулает зерно слоем не больше ОТДЕЛЕНИЕ СЕМЯН СОРНЫХ РАСТЕНИЙ

С помощью сит зерно можно разделить только по толщине и ширине. Примеси, отличающиеся от основной культуры длиной зерна, выделяют на машинах, называемых триерами. Рабочим органом триера является цилиндр или диск с ячейками, выбирающи-ми из зерновой массы короткие частицы. В зависимости от назначения различают два вида триеров: куколеотборники — выделяющие из основной культуры половинки зерен и шаровидные примеси, например семена куколя; овсюгоотборники — выделяющие зерно основной культуры, например ячменя, ржи, из смеси его с длинными зернами овса и овсюга.

В спиртовой промышленности распространены цилиндрические триеры. В цилиндрическом триере ячейки выштампованы или вы сверлены на внутренней поверхности барабана и имеют форму по лушара или кармана. При отделении куколя, дикого гороха, вики и битого зерна от ячменя диаметр ячеек должен быть 6,25—6,5 мм, при отделении овсюга от ржи — 8—8,5 мм, овсюга от овса — 11,5 мм. на 1 м2 поверхности расположено около 30 тыс. ячеек. Барабан ставят с уклоном в 75—100 мм на 1 м, он вращается с окружной скоростью 0,25—0,4 м/с (10—20 об/мин). Внутри барабана проходит желоб со шнеком, положение которого можно изменять.

При работе триера как куколеот-борника ячейки заполняют шаровидными семенами и половинками зерен. При вращении барабана они поднимаются на определенную высоту, с которой падают в желоб, и выводятся шнеком. Длинные зерна, не укладывающиеся в ячейках, выпадают из них при меньшем угле подъема и возвращаются в зерновую массу. В ячейках может задерживаться некоторое количество целых зерен; с помощью скребка, шарнирно укрепленного на крае желоба, они сбрасываются обратно.

При работе триера как овсюго - отборника в желоб, наоборот, попадает основная культура. Производительность триера в этом случае снижается. На больших спиртовых заводах работают быстроходные цилиндрические триеры, имеющие большую производительность.

Зерно, идущее для приготовления солода (кроме проса), разделяют на сортировочных машинах — цилиндрических барабанах, обтянутых металлической сеткой, на три сорта; I и II сорт используют для получения солода, III сорт направляют на разваривание.

Подготовка картофеля

Картофель в большей или меньшей мере всегда содержит примесь земли, соломы, ботвы, камней и металлических предметов (кусочков проволоки, гвоздей, гаек) и др. Примеси засоряют, вызывают быстрый износ и даже поломку оборудования, нарушают нормальное протекание технологических процессов, поэтому их удаляют из сырья. Частично это достигается уже при транспортировании картофеля.

ОТДЕЛЕНИЕ ЛЕГКИХ И ТЯЖЕЛЫХ ПРИМЕСЕЙ

Из оборотных хранилищ (рундуков) и буртов картофель подают в производство с помощью гидравлического транспортера, представляющего собой открытый желоб, расположенный вдоль нижней части рундука или буртов. Изготовляют желоба из сборного железобетона или бетона и тщательно цементируют. Они имеют прямоугольный профиль с закругленными углами у дна, ширину не меньше 0,35 м (размер лопаты) и высоту приблизительно вдвое больше ширины. Желоб устанавливают с небольшим уклоном в

сторону главного корпуса завода: 8—10 мм на 1 м на прямых участках, 10—13 мм — на закруглениях.

Для транспортирования обычно используют воду, отходящую из теплообменников. С целью сокращения расхода воды ее используют многократно, устанавливая отстойники. Расход воды на гидротранспортирование составляет 400—700% к массе картофеля. Скорость движения водно-картофельной смеси около 0,75 м/с. При меньшей скорости оседает земля, при большей — увеличивается расход воды. Загружают картофель в транспортер деревянными лопатами, а иногда с помощью гидрантов. В обоих случаях питание транспортера картофелем должно быть равномерным во избежание «пробок». Чтобы отделить воду, в конце транспортера ставят решетку из стальных прутьев с зазором между ними около 1 см.

Для отделения от картофеля легких, грубых и тяжелых примесей на гидравлическом транспортере устанавливают соломо- и камнеловушки. Простейшая соломоловушка имеет вид грабель из стальных проволочных крючков, шарнирно закрепленных на стенках желобов. При движении водно-картофельной смеси крючки приподнимаются, не мешая движению клубней, но задерживают легкие примеси, периодически удаляемые вручную. Известны грабельные цепные ботвосоломоловушки, полностью механизированные и действующие непрерывно.

Для отделения тяжелых примесей служат камнеловушки различных конструкций. На рис. 12 изображена камнеловушка системы Баранова, представляющая собой углубление (карман») в дне гидротранспортера. Камни и другие тяжелые примеси опускаются вниз, по мере накопления их удаляют поднятием заслонки с противовесом (при закрытом шибере). Клубни картофеля не оседают в камнеловушке, так как выталкиваются струей воды, подаваемой через специальный патрубок, под избыточным давлением 0,10— 0,15 МПа.

Гранулометрический состав измельченного сырья и его влияние на процесс приготовления сусла.

Гранулометрический состав – содержание в продукте измельчения зерен различной крупности, выраженное в процентах от массы или количества зерен исследованного образца.

В дробильных и измельчительных машинах материал измельчается за счет процессов раздавливания, удара, истирания, при которых основное значение имеют деформации сжатия и сдвига.

Под действием внешних сил в куске измельчаемого материала возникают напряжения, вызывающие микротрещины, которые способны частично закрываться при снятии нагрузки. Некоторая предельная концентрация микротрещин в единице объёма может привести к возникновению по крайней мере одной большой трещины, которая приводит к распадению куска на части. При повторном нагружении куска такие трещины могут дать начало большой трещине и т. д.

По мере уменьшения размера кусков в процессе измельчения их прочность возрастает, так как в мелких частицах оказывается меньше структурных дефектов. При очень тонком измельчении частицы размерами в несколько мкм и мельче могут под действием сил молекулярного сцепления образовывать хлопья и сростки. В этом случае при измельчении одновременно возникают новые мелкие кусочки, происходит их частичное укрупнение вследствие агрегатирования. Для предотвращения агрегатирования добавляют поверхностно-активные вещества, покрывающие частицы тончайшей плёнкой, которая препятствует слипанию.

Степень измельчения определяется как отношение среднего размера кусков (зерен) исходного материала к среднему размеру кусков (зерен, частиц) измельченного продукта.

Главные характеристики продукта измельчения – гранулометрический состав (в %) и удельная поверхность (в см2/г).

Измельчение способствует:

улучшению однородности смесей;

улучшению физико-механических свойств и структуры материалов и изделий;

ускорению и повышению глубины протекания химических реакций;

повышению интенсивности сочетаемых с измельчением других технологических процессов;

повышению красящей способности пигментов и красителей, активности адсорбентов и катализаторов;

переработке полимерных композиций, включающих высокодисперсные наполнители, отходы производства, бракованные и изношенных изделий и т. д.

Способ мокрого дробления сырья с использованием РПА.

Мойка и обеззараживание зерна исключили возможность использования «сухого» помола, поэтому в схему включен гидропомол сырья, тем более что он имеет ряд преимуществ по сравнению с «сухим» помолом – это отсутствие пыления, сокращение потерь крахмала, высокое содержание растворимых веществ уже в замесе и т.д. Однако, высокая прочность сухого зерна затрудняет получение качественного замеса методом «мокрого» помола за короткое время и при низких энергозатратах. Для изменения реологических свойств зерна было предложено осуществить его гидротермическую обработку (ГТО), которая широко применяется в мукомольном и крупяном производствах. Известно, что механическая прочность зерна при увеличении влажности снижается в десятки раз. ГТО осуществляли методом замачивания.

Результаты испытаний показали, что применение гидротермической обработки зерна положительно сказывается на качестве получаемого замеса и снижает нагрузку на двигатель РПА до 20%. Так при замачивании зерна в течении 1 часа при температуре 60оС степень измельчения замеса достигает значения 90-92% (проход замеса через сито с диаметром ячейки 1 мм), тогда как на той же установке но без замачивания степень измельчения составляла 80-82%. Содержание растворимых веществ в замесе так же увеличивается и через 5 минут после начала диспергирования составляет 10-12% СВ против 6-8%СВ без применения ГТО.

Этот факт позволяет (при подборе соответствующего ферментативного комплекса) осуществлять дальнейшую водно-тепловую обработку замеса при температуре не выше 60оС, не уменьшая при этом выход спирта без ущерба для качества. При этом достигается значительная экономия энерго и теплоресурсов. Кроме заметного улучшения качества замеса, ГТО в несколько раз увеличивает ресурс работы рабочих органов и двигателя гомогенизатора (роторно-пульсационного агрегата).

Так же стоит отметить, что данный способ гидропомола позволяет получать замесы концентрацией сухих растворимых веществ 25-30%, что бывает затруднительно при использовании для измельчения сырья молотковых дробилок.

Соблюдение данной схемы должно обеспечить успешное внедрение ресурсосберегающей технологии на Российских спиртовых заводах.

Стадии подготовки мелассы. Особенности подготовки при использовании неполноценной и дефектной меласс.

При переработке на спирт мелассы подготовка ее сводится к гомогенизации (усреднению состава), подкислению, асептированию, добавлению питательных веществ для дрожжей и разбавлению водой. Мелассу, сильно инфицированную микроорганизмами, подвергают тепловой стерилизации, а при выпуске спиртовых дрожжей как хлебопекарных — еще и очищают от взвешенных примесей.

В зависимости от технологической схемы переработки мелассы—одно- или двухпоточной — готовят мелассное сусло одной или Двух концентраций сухих веществ: 22% или 12 и 32% соответственно. 12%-ное сусло называется дрожжевым и служит для выращивания посевной культуры дрожжей, 32%-ное — основным. Однопо-точную схему обычно применяют на заводах, вырабатывающих спирт и хлебопекарные дрожжи. По однопоточной схеме мелассу перед взвешиванием гомогенизируют путем перекачки насосом из нижней части гомогенизатора (цилиндрического резервуара) в различные места по его высоте. Дефектная меласса сначала стерилизуется паром в контактной головке, затем охлаждается в пластинчатом теплообменнике и направляется в тот же гомогенизатор, где смешивается с нормальной мелассой. После взвешивания меласса подкисляется, асептируется и обогащается питательными веществами для дрожжей в специальном смесителе, разбавляется водой (рассиропливается) до 35— 40%-ной концентрации, очищается от взвешенных примесей на кларификаторе и, наконец, окончательно рассиропливается до 22%-ной концентрации.

По двухпоточной схеме гомогенизированная меласса, предназначенная для приготовления дрожжевого сусла,взвешивается, как и по однопоточной схеме, подкисляется, асептируется, обогащается питательными солями и разбавляется водой до 12%-ной концентрации. При этом количество кислоты и питательных солей, рассчитанное на всю мелассу, вносят в дрожжевое сусло. Мелассу, предназначенную для приготовления основного сусла, после взвешивания только асептируют и затем рассиропливают до 32%-ной концентрации.

ПОДКИСЛЕНИЕ И АСЕПТИРОВАНИЕ МЕЛАССЫ

Брожение мелассного сусла необходимо осуществлять в условиях, исключающих развитие посторонних микроорганизмов, продукты обмена которых отрицательно влияют на жизнедеятельность дрожжей. В спиртовом производстве большинство бактерий погибает под влиянием высокой концентрации сухих веществ мелассного сусла, рН среды и накапливающегося в бражке этилового спирта. Наиболее опасными для спиртового брожения являются разнообразные кислотообразующие бактерии, обладающие высокой кис-лото- и спиртоустойчивостью, для прессованных дрожжей — кислотообразующие бактерии с высокой протеолитической активностью.

Сбраживание мелассного сусла дрожжами протекает нормально при рН около 5. Для подавления развития посторонней микрофлоры активную концентрацию водородных ионов в сусле необходимо было бы довести до рН 2,8—3,0, но при этом угнетались бы размножение и бродильная энергия дрожжей. Поэтому рН сусла по однопоточной схеме поддерживают около 5, чему соответствует общая кислотность 0,4—0,6° (в зависимости от буферной емкости мелассы); по двухпоточной схеме кислотность дрожжевого сусла находится в пределах 1,1—1,3° и после смешивания с основным суслом составляет 0,6—0,7°. По обеим схемам для подавления посторонней микрофлоры добавляют антимикробные вещества.

Подкисление и асептирование неразбавленной мелассы эффективнее, так как создаются более высокие кислотность среды (1,6— 2,4 при однопоточной схеме и 3,5—4,5° при двухпоточной) и концентрация антисептика.

Для подкисления пользуются серной или соляной кислотой. При употреблении второй кислоты исключается образование гипса, благодаря чему улучшаются условия сепарации и качество дрожжей, а при упаривании барды теплообменная поверхность аппаратов дольше остается чистой. Расход соляной кислоты меньше, чем серной (140 кг против 250 кг в расчете на 100%-ные и на 1000 дал спирта), однако при этом оборудование должно быть выполнено из кислотостойкой стали. Приведенный расход кислот является нормативным, фактический — зависит от исходной щелочности и буферное™ мелассы, а также от принятой кислотности сусла.

Во избежание разрушения Сахаров мелассы серную кислоту предварительно разбавляют 4—5-кратным количеством воды.

Антимикробные препараты должны обладать высоким бактерицидным действием, не влиять отрицательно на жизнедеятельность дрожжей и качество спирта, не быть токсичными для животных. Нормативный расход антимикробных препаратов (в кг на 1000 дал спирта для каждого в отдельности): хлорной извести 16,0 формалина 40%-ного 5,0, сульфонола 3,2. При получении хлебопекарных дрожжей выделением их из мелассно-спиртовой бражки норма расда хлорной извести может быть увеличена до 20—25 кг. Хлорная изесть применяется в виде декантированного водного раствора. КЛАРИФИКАЦИЯ МЕЛАССНЫХ РАСТВОРОВ

Меласса содержит 0,3—0,5% взвешенных частиц, состоящих примерно наполовину из органических веществ (коллоидов). Из-минеральных веществ присутствуют преимущественно известь, соли кремниевой кислоты, окислы железа. Взвешенные частицы засоряют дрожжевые сепараторы и затрудняют промывку дрожжей. Кроме того, они уменьшают выход дрожжей, придают им темный цвет и понижают стойкость при хранении.

Под термином «кларификация» в данном случае следует понимать не «осветление», а «очистку» мелассных растворов. Этот процесс осуществляется в кларифцкаторах (сепараторах-очистителях)под действием центробежных сил, возникающих при вращении барабана. Применяют кларификаторы с барабаном и вставками цилиндрической формы, образующими грязевые камеры. Кларифика-тор ВСМ — четырехкамерный, диаметр барабана 620 мм, количество вставок 3, частота вращения 4170 об/мин. Он относится к типу полузакрытых кларификаторов:

приток и удаление мелассного раствора происходят под избыточным давлением, процесс сепарирования не изолирован от доступа воздуха.

В грязевых камерах остается осадок в виде твердой лепешки влажностью около 80%. Его выбирают вручную, кларификатор моют 2 %-ным раствором соды и ополаскивают водой. В некоторых моделях, выгрузка осадка производится гидравлически без остановки кларификатора. Степень очистки возрастает с увеличением кратности разбавления мелассы (меньше вязкость) и со

снижением загрузки кларификатора мелассным раствором. При концентрации сухих веществ в мелассном растворе 35—40% в осадок переходит в среднем 0,08% к массе осветляемой мелассы. Наряду с отделением суспендированных веществ из мелассы удаляется примерно 40% всей содержащейся в ней микрофлоры, главным образом палочек и стрептококков.

Технологические потери на стадии подготовки сырья

Потери при измельчении пленчатого зерна (овса, ячменя, проса) не должны превышать 0,3% содержания его в зерне. Потери за счет рассыпа муки при измельчении зерна могут быть сведены к минимуму путем улавливания ее аспирационными устройствами и последующего направления отходов на приготовление замеса.

4.2.29. Водно-тепловая обработка сырья

Периодические и непрерывные способы разваривания сырья.

Периодическое разваривание. Проводят в ап-ах – разварниках,он изгот.из стали,цилиндрокон.ф-ы.

Разваривание проводят насыщенным вод.паром при ызбыт.давл.(4-5 ат). Пар подводится в верхнюю и ниж.часть разварника.При разваривании его подают в ниж.часть разварника.при выдувании разваренного сырья и последующем пропаривании разварника-ч-з верхн.трубу.

Для наблюд.за давлением в разварнике уст-ся манометр.

Для ум-ия износа стенок устан.защитные гильзы.

Разваривание картофеля. В разварник набир.воду 0,5л на 1кг картоф. Разварник полностью загружают картофелем,плотно закрыв.люк,впускают пар в ниж.часть разварника.Для выхода воздуха открыв.циркуляцион.вентиль.Как воздух выйдет из разварника,вентиль закрыв.,подним.избыточное давление в разварнике до 4 ат.и варят картоф.20 мин. Приразварив-ии ниж.слои картоф.развариваются быстрее.чтобы разваривание было равномерным надо провести 3 циркуляции (2 мин),это перемеш. Развариваемого сырья путём быстрого выпуска пара открытием циркуляц.вентиля.циркуляция д.б.быстрой и энергичной.Общ.длит-ь варки картоф.45-60мин.Цвет гот.развар.картоф. светло-корич. С зеленоватым оттенком.

Разваривание зерна. В разварник набир.воду 3 л на 1 кг зерна,чтобы концентрация затора была 17%,затем засыпают зерно. Температура 75-80С при переработке целого зерна и 55С-для подработанного зерна.Одновременно с засыпкой зерна в разварник впускают пар ч-з нижний паровой вентиль.

После загрузки зерна разварник должен оставаться недогруженным на 0,8м по высоте.Закрыв.люк,открыв.циркуляц.вентиль для выпуска воздуха. Когда весь воздух выйдет,вентиль закрыв. И подним.давл-ие.

По достижении в разварнике давл-ия 3,5ат ч-з каждые 5 мин начин.пров-ь энергичные циркуляции по 1,5 мин.Цвет гот.развар.зерна-тёмно-жёлтый со светло-корич.оттенком.

Непрерывное разваривание. Обрабатываемое сырьё постоянным потоком движется ч-з варочный аппарат,входя в него в сыром виде и удаляясь в готовом. При провед.непрерывного разварив.необх-о обеспечить равномерный поток развариваемого сырья в ап-те,т.к.неравномерность движения сырья вызоает неравномерность степени его разваривания. Необх-о созд-ь усл-я , устраняющие опережения,проскоки или запаздывания в движении отд-х частиц сырья в ап-те. Проводят варку сырья в измельчённом виде. Цель измельчения- превратить вырьё в состояние,которое обеспечило бы непрерывную,легко регулируемую подачу его а варочный аппарат,и ускорить процесс разваривания,т.к.измельчённые частицы более доступны воздействию воды и тепла.

Операции: дробление сырья, дозировании есырья и воды, приготовлении езамеса (смеси дроблённого зерна и воды) и собственно разваривания. Процесс разваривания сост.из 2 стадий: нагрев замеса до температуры варки и выдержка замеса при этой температуре.

Непрерывное разваривание ведут по более мягкому режиму,чем при периодическом сп-бе,т.е.при более низкой темп-е и меньшей длит-и процесса.

Преимущества непрерывного разваривания . При непрерывном разваривании состояние развариваемого сырья изменяется по мере продвижения его из 1 части ап-та в др-ю,причём в каждой из них состояние сырья ост.пост-м. Регулирование непрерывного процесса значительно облегчается и сводится к установлению постоянного режима в отд-х частях ап-та. Поддержание пост.режима легко подаётся автоматизации. Периодич разваривание связано с тяж.ручн.трудом по обслуж-ю разварников.

Соблюдение пост.режима и более мягкий режим разваривания обеспеч.меньшие потери сбраж-х в-в,более выс.выход спирта.Исп-ие вторичног пара для нагрева сырья перед развариванием позвол.снизить расход пара на разваривание.

+ непрерывного разварив-я:

1)выход спирта ув.; 2)улучш.и созд-ся более безопасные усл.труда рабочих варочного отд-я; 3)ув.производ-ь варочного оборуд-я и производ-ь труда рабочих вар.отд-я; 4)расход пара ум.и потребление его стан.более равномерным.

Стадии и режимы разваривания по Мичуринской и Миродской схемам. Зависимость технологических параметров от используемых видов сырья.

Зерно (картофель) после очистки (мойки) и взвешивания подвергается водно-тепловой обработке непрерывным, полунепрерывным или периодическим способом с целью полного разрушения клеточной структуры сырья и растворения крахмала.

Водно-тепловую обработку непрерывным способом по Мичуринской схеме проводят в аппаратах, рассчитанных на мягкий режим разваривания (давление пара до 0,4—0.5 МПа, температура до 135—140° С), а по Мироцкой схеме—в трубчатых аппаратах скоростного разваривания1 (давление 0,8—1,0 МПа, температура 165—175°С). По непрерывной схеме разваривания с умягченным режимом варки замес готовится, нагревается и выдерживается в смесителе-предразварнике, который может состоять из сдвоенного, имеющего один привод, или двух различных аппаратов — смесителя и предразварника. Длительность пребывания замеса в смесителе 5—6 мии. Соотношение зерно : вода [1: (2,5—3,5)] устанавливается с учетом крахмалистости зерна с таким расчетом, чтобы концентрация сухих веществ (СВ) в сусле составляла 16—18% по сахарометру. Для дозирования воды в смеситель при постоянной подаче зерна ставятся расходомеры щелевого типа, ротаметры. Температура замеса за счет подачн теплой воды поддерживается на уровне 40—45° С. В предразварнике замес выдерживается 6—7 мин, где нагревается вторичным паром до 60—85е С. Нагретый замес насосом закачивается в варочный аппарат, предварительно нагреваясь острым паром в контактной головке до температуры разваривания.

Разваривание проводится в две ступени Основной процесс тепловой обработки протекает в аппарате (колонне) первой ступени, где масса нагревается острым паром до температуры разваривания п затем доваривается (выдерживается) в перетоке по колоннам (секциям) второй ступени. Режим разваривания картофеля: температура 136—138° С, продолжительность 40—45 мин; зерна — 138—140° С, 50 мии (кукуруза разваривается при температуре 144—150° С в течение 60 мин).

Скоростное разваривание осуществляется по типовой схеме, состоящей из смесителя, трубчатого подогревателя, контактора, прямоточного диафрагмированного трубчатого развариика и паросепарато-ра. В смесителе измельченное зерно смешивается с теплой водой в соотношении 1 : (2,5—3,5), температура замеса 45—50° С, продолжительность выдержки 15—20 мин. При переработке измельченной кукурузы продолжительность выдержки увеличивается до 1 ч (в этом случае устанавливается дополнительная емкость). Нагрев замеса в смесителе осуществляется только через поверхность теплообмена змеевика, по трубам которого проходят конденсат и пар, отводящиеся из подогревателя.

Подогретый замес последовательно прокачивается через подогреватель типа «труба в трубе», где вторичным паром нагревается до 85—90° С, и контактор, в котором окончательно нагревается острым паром до температуры разваривания. Скоростное разваривание осуществляется по следующим режимам (табл. 36).

РЕЖИМЫ СКОРОСТНОГО РАЗВАРИВАНИЯ ЗЕРНА

Сырье Температура в аппарате трубчатом , °С Продолжительность,

на входе на выходе мин

Пшеница, рожь Кукуруза Картофель 165-170 178—180 165—166 145-155 165—167 145—152 2—3 2—3 2—3

При переработке кукурузы по скоростной схеме с укороченной трубчаткой температура разваривания может быть увеличена до 180-183° С, давление - до 1,3 МПа. Разваренная масса выдувается в выдерживатель-паросепаратор, где отделяется экстрапар; масса выдерживается при температуре 104—108° С в течение 25 (60) мин. Цвет готовой разваренной массы зерна должен быть темно-желтым со светло-коричневым оттенком, картофеля — светло-коричневым с зеленоватым оттенком.

Механико-ферментативный способ обработки сырья.

Преим-ва: 1)Экономия е\ен-и на 30% (за счёт исключ-я ап-тов.работающих под давл-ем);

2)Сниж-ие потерь сахаров и повыш-е выхода спирта из тонны усл.крах-ла;

3) Улучшение работы обслуживания персонала за счёт вывода опасного оборуд-я.

Требования при внедрении механико-ферментатив.схемы:

1)мелкий помол (по регламенту 80-85% прохода ч-з сито d=1 мм). Обычно получают 2-ухступенчат.измельчением.

2)исп-ие бактериальных а-амилаз (солодовая и грибная не подходят.

Аппаратурное оформление процесса.

Помол и вода (1:3,5. 1:4) подаются в смеситель, t замеса до 50С. Пребывание сырья в смесителе 15-20 мин. Доп-о в смеситель вводят бактериальную а-амилазу (АС), кол-о амилазы выражают в АС (амилолит.спос-ь). Общая норма – 2-2,5 ед.АС на 1 г усл. Крах-ла сырья. Амилазу вводят либо всю в смеситель. Либо делят на 2 части ( 2 часть ввод. В ап-т АФО-1). Ап-т АФО-1- цилиндр с конич.днищем .внутри мешалка.. имеет циркуляцион.контур, в состав кот-го входят насосы и контакт. Головки. Он позволяет лучше перемешивать среду в ап-те. Ап-ов 2, второй запасной. Среда пребывает в ап-те при t 60-65C (мах70С) в теч. 2-5 ч (5ч-кукуруза). Из ап-та АФО-1 смесь поступает в ап-т АФО-2. Он имеет 3 либо 2 отсека и внутри мешалка. Смесь послед-о прох-ит темп-ые паузы от 70 до 90-95С. Продолжит-ь 1.5-2 ч. Если использовали хор.сырьё, замес сразу поступает в паросепаратор,где нагрев. До 100-105С. Если дефект., то доп-но прох-ит стерилизатор (до 110С). Разварен.масса поступ. В осахариватель предварит-о t сниж.до 58-60С,т.е.до t осах-ия. В осахариватель вводят глюкоамилазу, норма задачи в ед. ГлС; обычно 7-9 ед.ГлС на 1 г усл.крах-ла зерна. Выдерживают 30 мин. Получают осахаренное сусло.

Структурно-механические изменения в процессе водно-тепловой обработки сырья.

Нативный крахмал, сод.в клетках картофеля или зерна, недоступен для действия амилазы,т.к.он окружён клеточной оболочкой и в нерастворимом состоянии осахаривается очень медленно. Без растворения крахмала и освобождения его из клеток картофель или зерно не могут быть эффективно использованы для получения спирта. Необходимо разваривание сырья, целью которого явл.подготовить крахмал к воздействию амилазы,т.е.превратить нерастворимый крахмал в растворимый. Разрушить клеточную структуру сырья так, чтобы выделить крахмал из клеток.

Для превращения нерастворимого крахмала в растворимый необходимо нагревание его до температуры 120С – для целого сырья. Для разваривания измельчённого сырья, клеточная структура которого уже разрушена,темп.-125С.

Разваривание крахмалосодержащего сырья проводится в спец.аппаратах путём введения в них постоянного насыщенного пара избыточным давлением=0,6Мпа с последующей его конденсацией; этлот процесс наз. также тепловой обработкой сырья.

Физико-хим. изм-я. При разваривании крахмало-сод.сырья происходит набухание его составных частей: крахмала, белков, целлюлозы. Набуханием наз.процесс увеличения первоначального объёма твёрдого высокополимерного соед-ия за счёт поглощения жидкости. Степень набухания в значит.мере зависит от температуры. Кукурузный крах.при t ниже 55С почти совсем не набухает,при 80С крахм.зёрна набух.в 25 раз по сравнению с первонач.объёмом; при 120С стр-ра крахм.зерён полностью нарушается. Ячмень при 80С набух.за 10 ч,а при 100С – всего за 2ч.

Набухание зерновых злаков при 100С достигает макс.значения ч-з 3 ч. Набухание зёрен происходит неравномерно: вначале процесс идёт быстро,затем сильно замедляется. В 1-ой стадии вода довольно легко заполняет имеющиеся в зерне капилляры, затем происходят явления, связанные с диффузией воды ч-з оболочку зерна. Набухании езерна разных культур идёт разными темпами. По ск-ти набухания зерновые культуры можно расположить в ряд: рожь.овёс.ячмень,кукуруза (в порядке убывания). Различия в ск-ти набухания значительны. Крупные зерна набухают медленнее мелких. Измельчённое зерно очень быстро поглощает воду и набухает. Измедьчённая рожь набухает в 3 раза скорее,чем целая. Проникшая внутрь вода вызыв.набухание крахмальных зёрен и растворяет межклеточные в-ва. Поэтому сцепление клеток и прочность зерновых злаков резко уменьшаются. Хорошо набухшее зерно разваривается равномернее и быстрее.

Вязкост суспензии крахмала в воде при повышении температуры вначале уменьшается вследствие уменьшения вязкости, воды,затем повышается,что обусловлено набуханием и клейстеризацией крахмала. После клейстеризации повышение температуры вызывает уменьшение вязкости р-ра крахмала. Хим. изм-я при разваривании. Изменения клеточной ткани и межклеточных в-в.

Стенки клеток растительного сырья состоят из целлюлозы, гемицеллюлоз и пектиновых в-в. При разваривании под избыточным давлением (4-5 ат) целлюлоза не изменяется; гемицеллюлозы растворяются и частично разлагаются с образованием пентоз (арабиноза.ксилоза). Пектиновые в-ва при разваривании отщепляют метоксильные группы (-ОСН3),которые разлагаются с образованием метилового спирта.

Изменения крахмала. Крахмал при разваривании внале клейстеризуется.а затем превращается в жидкий подвижный растворимый крахмал. Процесс набухании якрахмальных зерен в воде идёт одновременно с клейстеризацией.

Известно,что горячая вода менее ассоциирована,чем холодная.и что водородные связи разрушаются нагреванием. Возможно,что причины, вызывающие ослабление водородной связи м-у молекулами воды, ослабляют водород.связи, способствующие ориентации молекул в исходном крахмальном зерне. Водородные связи могут непрерывно разрываться и вновь образовываться. Энергия, вызванная повышением температуры. Нгачинает разрушать волородные связи между молекулами связанной воды и гидроксилами крахмала, при этом вязкость быстро снижается.

Температура клейстеризации разная для крахмалов различного происхождения. Температура клейстер.картоф.крахмала 59-64, ржаного 50-55, пшеничного 54-62 и кукурузного 65-75С.

Электролиты значительно влияют на процесс клейстер.

При нагревании до 110С клейстер начин.разжижаться,при 120С стан.жидким.Полное раствор.крахмала при 150С.

Растворимость крахм.зав.от кол-ва воды,примен.для разваривания зерна под давлением..

Чистые крахмалы после разваривания облад.меньшей растворимостью по сравнению с мукой.что явл.следствием пептизации крахмала электролитами,сод.в сырье.

Под возд-ем воды и тепла небольш.часть крах-а при разваривании в результ.кислотного и ферментативного гидролиза превращ.в декстрины.мальтозу,глюкозу.

Изменения белков. В начале разваривания при повышении темп.белки картоф.и зернов.злаков коагулируют,наблюд.ум-ие раствор-ых азот-х в-в. При дальнейшем разваривании происх-т гидролитич.расщепление белков с образ-ем пептидов и АК и кол-во раствор-х азот-х в-в ув-ся.

При разварив-ии крахмалистого сырья кол-во раств-го азота при повышении температуры до 100С ум.,а при дальнейшем повышении её до 140С ув.

Изменение сахаров. В крахмалосод.сырье из сах-в сод.глав.обр.сахароза.глюкоза,фруктоза;при разваривании обр.некот.кол-во мальтозы. Осн. реакция распада гексоз (глюкозы и фруктозы) в процессе разваривания – разложение их с обр-ем оксиметилфурфурола, кот. обр.в кислой среде в результ.дегидротации-отнятия 3-х мол-л воды.Оно не стойкое соед-е,при нагрев.разлаг.на левулиновую и муравьиную к-у.Пентозы при разваривании разлаг.с обр-м фурфурола.

Устойчивость моносахаридов при разваривании зав.от рН. Для сохран-я моносахаридов в процессе разваривания наиб.ьлагоприят.слабокислая среда с рН=3,5. Самая устойчивая в слабокислдой среде фруктоза,неустойчивая-глюкоза.

Сахароза при рН 2-5 полностью гидролизуется.

При нагрев-и сахаров с АК кабонильная группа сахаров С=О взаим.с аминогруппой-NН2 АК,обр.вода,углек.газ,карбон.к-ы,альдегиды и меланоидины-прод-ы конденсации сахаров или альдегидов с АК. В реакцию с сахарами вступ.не только АК,,но и пептиды и белки,сод.свобод.аминогруппу.Меланоидины не расщепляются ферментами и не сбраживаюся дрожжами. Р-ия обр-ия меланоидинов в кислой среде нач.при рН выше 2,1 и ускор. С возрастанием. В щелоч.среде ск-ть реакции больше.чем в слабокислой. С повыш.температур на 10С ск-ь р-ции ув.в 2-3 раза.

При нагрев.крахмала и сахаров в присут-ии небольшого кол-а к-т происх-т реверсия-р-ия конденсации глюкозных ост-ов с обр-ем декстриноподобных в-в.

При нагрев-ии без воды сахара превращ.в карамели.

Обр-ие кислых соед-ий. При разваривании картоф.и зерна кол-о кислых соед-й ув.,поэтому развар-ое сырьё имеет более кислую р-цию,чем исходное. В результ.частичного гидролиза жиров обр.карб.к-ы,кот.нейтрализуют щёлочные фосфаты К2НРО4 и переводят их в кислые КН2РО4.

Набухание, клейстеризация, растворение крахмала; зависимость от вида и способа подготовки сырья.

В значительных количествах крахмал содержится в крупе, бобовых, муке, макаронных изделиях, картофеле. Находится он в клетках растительных продуктов в виде крахмальных зерен разной величины и формы. Они представляют собой сложные биологические образования, в состав которых входят полисахариды (амилоза и амилопектин) и небольшие количества сопутствующих им веществ (кислота фосфорная, кремневая др., минеральные элементы и т. д.). Крахмальное зерно имеет слоистое строение. Слои состоят из частиц крахмальных полисахаридов, радиально расположенных и образующих зачатки кристаллической структуры. Благодаря этому крахмальное зерно обладает анизотропностью (двойным лучепреломлением). Образующие зерно слои неоднородны: устойчивые к нагреванию чередуются с менее устойчивыми, более плотные - с менее плотными. Наружный слой более плотный, чем внутренние, и образует оболочку зерна. Все зерно пронизано порами и благодаря этому способно поглощать влагу. Большин-ство видов крахмала содержит 15 - 20% амилозы и 80 - 85% амилопектина. Однако крахмал восковидных сортов кукурузы, риса и ячменя состоит в основном из амилопектина, а крахмал некоторых сортов кукурузы и гороха содержит 50 - 75% амилозы.

Молекулы крахмальных полисахаридов состоят из остатков глюкозы, соединенных друг с другом в длинные цепи. В молекулы амилозы таких остатков входит в среднем около 1000. Чем длиннее цепи амилозы, тем она хуже растворяется. В молекулы амилопектина остатков глюкозы входит значительно больше. Кроме того, в молекулах амилозы цепи прямые, а у амилопектина они ветвятся. В крахмальном зерне молекулы полисахаридов изогнуты и расположены слоями. Широкое использование крахмала в кулинарной практике обусловлено комплексом характерных для него технологических свойств: набуханием и клейстеризацией, гидролизом, декстринизацией (термическая деструкция).

Набухание и клейстеризация крахмала. Набухание - одно из важнейших свойств крахмала, которое влияет на консистенцию, форму, объем и выход готовых изделий.

При нагревании крахмала с водой (крахмальной суспензии) до температуры 50 - 55°С крахмальные зерна медленно поглощают воду (до 50% своей массы) и ограниченно набухают. При этом повышения вязкости суспензии не наблюдается. Набухание это обратимо: после охлаждения и сушки крахмал практически не изменяется. При нагревании от 55 до 80°С крахмальные зерна поглощают большое количество воды, увеличиваются в объеме в несколько раз, теряют кристаллическое строение, а следовательно, анизотропность. Крахмальная суспензия превращается в клейстер. Процесс его образования называется клейстеризацией. В небольших количествах крахмал содержится в крупе, бобовых, муке, макаронных изделиях, картофеле. Находится он в клетках растительных продуктов в виде крахмальных зерен разной величины и формы. Они представляют собой сложные биологические образования, в состав которых входят полисахариды (амилоза и амилопектин) и небольшие количества сопутствующих им веществ (кислоты фосфорная, кремневая и др., минеральные элементы и т. д.). Крахмальное зерно имеет слоистое строение (рисунок 1).

Рисунок 1. Изменение структуры водных систем желатина при нагревании и охлаждении: 1,2 - молекулярно-дисперсная система; 3 - студень с тройными связями.

Слои состоят из частиц крахмальных полисахаридов, радиально расположенных и образующих зачатки кристаллической структуры. Благодаря этому крахмальное зерно обладает анизотропностью (двойным лучепреломлением). Образующие зерно слои неоднородны: устойчивые к нагреванию чередуются с менее устойчивыми, более плотные - с менее плотными. Наружный слой более плотный, чем внутренние, и образует оболочку зерна. Все зерно пронизано порами и благодаря этому способно поглощать влагу. Таким образом, клейстеризация - это разрушение нативной структуры крахмального зерна, сопровождае-мое набуханием. Температура, при которой анизотропность большинства зерен разрушена, называется температурой клейстеризации. Температура клейстеризации разных видов крах-мала неодинакова. Так, клейстеризация картофельного крахмала наступает при 55-65°С, пшеничного при 60-80, кукурузного при 60-71, рисового при 70-80°С. Процесс клейстеризации крахмальных зерен идет поэтапно:

при 55 - 70°С зерна увеличиваются в объеме в несколько раз, теряют оптическую анизотропность, но еще сохраняют слоистое строение; в центре крахмального зерна образуется полость ("пузырек"); взвесь зерен в воде превращается в клейстер - малоконцентрированный золь амилозы, в котором распределены набухшие зерна (первая стадия клейстеризации);

при нагревании выше 70°С в присутствии значительного количества воды крахмальные зерна увеличиваются в объеме в десятки раз, слоистая структура исчезает, значительно повышается вязкость системы (вторая стадия клейстеризации); на этой стадии увеличивается количество растворимой амилозы; раствор ее частично остается в зерне, а частично диффундирует в окружающую среду.

При длительном нагревании с избытком воды крахмальные пузырьки лопаются, и вязкость клейстера снижается. Примером этого в кулинарной практике является разжижение киселя в результате чрезмерного нагрева. Крахмал клубневых растений (картофель, топинамбур) дает прозрачные клейстеры желеобразной консистенции, а зерновых (кукуруза, рис, пшеница и др.) - непрозрачные, молоч-но-белые, пастообразной консистенции.

Консистенция клейстера зависит от количества крахмала: при содержании его от 2 до 5% клейстер получается жидким (жидкие кисели, соусы, супы-пюре); при 6-8% - густым (густые кисели). Еще более густой клейстер образуется внутри клеток картофеля, в кашах, блюдах из макаронных изделий.

На вязкость клейстера влияет не только концентрация крах-мала, но и присутствие различных пищевых веществ (сахаров, минеральных элементов, кислот, белков и др.). Так, сахароза повышает вязкость системы, соль снижает, белки оказывают стабилизирующее действие на крахмальные клейстеры. При охлаждении крахмалосодержащих продуктов количество растворимой амилозы в них снижается в результате ретроградации (выпадение в осадок). При этом происходит старе-ние крахмальных студней (синерезис), и изделия черствеют. Скорость старения зависит от вида изделий, их влажности и температуры хранения. Чем выше влажность блюда, кулинарного изделия, тем интенсивнее снижается в нем количество водорастворимых веществ. Наиболее быстро старение протекает в пшенной каше, медленнее - в манной и гречневой. Повышение температуры тормозит процесс ретроградации, поэтому блюда из крупы и макаронных изделий, которые хранится на мармитах с температурой 70 - 80°С, имеют хорошие органолептические показатели в течение 4 ч.

Гидролиз крахмала. Крахмальные полисахариды способны распадаться до молекул составляющих их сахаров. Процесс называется гидролизом, так как идет с присоединением воды. Различают ферментативный и кислотный гидролиз. Ферменты, расщепляющие крахмал, носят название амилаз. Существуют два вида их:

-амилаза, которая вызывает частичный распад цепей крахмальных полисахаридов с образованием низкомолекулярных соединений - декстринов; при продолжительном гидролизе возможно образование мальтозы и глюкозы;

-амилаза, которая расщепляет крахмал до мальтозы. Ферментативный гидролиз крахмала происходит при изготовлении дрожжевого теста и выпечке изделий из него, варке картофеля и др.

В пшеничной муке обычно содержится -амилаза; мальтоза, образующаяся под ее влиянием, является питательной средой для дрожжей. В муке из проросшего зерна преобладает -амилаза, образующиеся под ее воздействием декстрины придают изделиям липкость, неприятный вкус. Степень гидролиза крахмала под действием -амилазы увеличивается с повышением температуры теста при замесе и в начальный период выпечки, с увеличением продолжительности замеса. Кроме того, она зависит от крупности помола муки и степени повреждения крахмальных зерен. Чем больше поврежденных зерен (чем тоньше помол муки), тем быстрее протекает гидролиз (или ферментативная деструкция) крахмала. В картофеле также содержится -амилаза, превращающая крахмал в мальтозу. Мальтоза расходуется на дыхание клубней. При температуре, близкой к 0°С, дыхание замедляется, мальтоза накапливается, и картофель становится сладким (подмороженный картофель). При использовании подмороженный картофель рекомендуется выдержать некоторое время при комнатной температуре. В этом случае дыхание к ней усиливается, сладковатость их уменьшается. Активность -амилазы возрастает интервале от 35 до 40°С, при температуре 65°С фермент разрушается. Поэтому, если картофель: перед варкой залить холодной водой, то пока клубни прогреваются, значительная часть крахмала успеет превратиться в мальтозу и перейти в отвар, и потери питательных веществ увеличивается. Если же картофель залить кипящей водой, то (амилаза инактивируется и потери питательных веществ будут меньше).

Кислотный гидролиз крахмала может происходить при нагревании его в присутствии кислот и воды, при образуется глюкоза. Кислотный гидролиз имеет место при варке красных соусов, при варке киселей и длительном хранении их в горячем состоянии. Декстринизация (термическая деструкция крахмала). Декстринизация - это разрушение структуры крахмального зерна при сухом нагреве его свыше 120 °С с образованием растворимых в воде декстринов и некоторого количества продуктов глубокого распада углеводов (углекислого газа, окиси углерода и др.). Декстрины имеют окраску от светлотой до темно-коричневой. Разные виды крахмала обладают личной устойчивостью к сухому нагреву. Так, при нагреве до 180 °С разрушается до 90% зерен картофельного крахмала до 14% - пшеничного, до 10% - кукурузного. Чем выше температура, тем большее количество крахмальных полисахаридов превращается в декстрины. В результате декстринизации снижается способность крахмала к набуханию в горя воде и клейстеризации. Этим объясняется более густая констенция соусов на белой пассировке (температура пассирования муки 120°С) по сравнению с соусами на красной пассировке (температура пассирования муки 150°С) при одном и том расходе муки. В кулинарной практике декстринизация крахмала происходит не только при пассировании муки для соусов, но также при обжаривании гречневой крупы, подсушивании риса, вермишели, лапши перед варкой, в поверхностных слоях картофеля при жарке, в корочке изделий из теста.

4.2.30. Технология осахаревающих материалов

Классификация ферментов.

Классификация ферментов базируется на типичных реакциях, которые они катализируют. В соответствии с этим все ферменты разделяют на следующие шесть классов: оксидоредуктазы, трансфе-разы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы.

Оксидоредуктазы — ферменты, катализирующие окислительно-восстановительные реакции. Из этих ферментов большую роль играют дегидрогеназы, катализирующие реакции дегидрирования — отнятия и присоединения водорода в различных органических соединениях. Это двухкомпонентные ферменты, в которых коферментом чаще являются пиридиннуклеотиды и флавиновые соединения.

Из пиридиннуклеотидов в анаэробных дегидрогеназах содержатся никотинамидадениндинуклеотид (НАД) и никотинамиддинукле-отидфосфат (НАДФ) и соответственно их восстановленные формы НАДН2 и НАДФН2. Окисленные и восстановленные формы обоих коферментов могут взаимно превращаться одна в другую и служить как донорами, так и акцепторами водорода. В этих дегидрогеназах акцептором водорода могут быть не только другой кофермент, но и хиноноподобные соединения.

В аэробных дегидрогеназах коферментом являются флавиновые нуклеотиды — флавинмононуклеотид (ФМН) и флавинаденинди-нуклеотид (ФАД), способные отнимать и передавать водород кислороду воздуха, фенолоксидазной и цитохромной системам. Некоторые флавопротеиды содержат ионы железа, меди, молибдена и других металлов.

Аэробные дегидрогеназы, для которых единственным акцептором водорода служит молекулярный кислород, называются оксида з а м и. Отнимая водород от окисляемого субстрата и передавая его кислороду воздуха, оксидазы могут образовывать воду или перекись кислорода. Из оксидаз важную роль играют полифенолокси-даза и глюкозооксидаза, окисляющие соответственно полифенольные соединения (например, пирокатехин в хинон) и глюкозу в глю-коновую кислоту.

Лишь немногие дегидрогеназы способны передавать водород непосредственно кислороду воздуха. Роль посредника выполняет ци-тохромная система, с помощью которой и завершается биологическое окисление.

К оксидоредуктазам относятся также пероксидаза и каталаза. Первая катализирует окисление органических соединений перокси-дом водорода или органическими пероксидами, вторая — разложение пероксида водорода на воду и молекулярный кислород. Оба фермента двухкомпонентны, активной группой в них является гематин, содержащий трехвалентное железо.

Трансферазы — ферменты, катализирующие перенос отдельных радикалов, частей молекул и даже целых молекул от одних соединений к другим. Они участвуют в многочисленных реакциях обмена веществ.

Гидролазы — ферменты, катализирующие процессы как катаболизма, так и анаболизма. В первом случае процесс сопровождается присоединением воды, во втором — ее выделением. Гидролазы — однокомпонентные ферменты.

Эстеразы — ферменты, катализирующие реакции расщепления и синтеза сложных эфиров, например жиров (липазы), сложных эфиров фосфорной кислоты (фосфатазы), нуклеотидов (нуклеоти-дазы) и др.

Карбогидразы — ферменты, катализирующие гидролиз и синтез гликозидов и сахаридов. Действие карбогидраз направлено на связь —С—О—С— Карбогидразы разделяются на олигазы и полиазы. 1 Так как под действием декстриназы эта связь нарушается с освобождением фосфорной кислоты, то логично было заключить, что фермент является фосфатазой. В зерновом крахмала фосфор химически не связан с ним, однако этот фермент катализирует разрыв а-1,6-глюкозидных связей и относится к типу карбогидраз.

Из ферментов микробного происхождения, катализирующих разрыв а-1,6-глюкозидных связей в крахмале, известны пуллуланаза, обнаруженная в бактериях Aerobacter aerogenes. При добавлении его к ферментам солода крахмал полностью гидролизуется.

Глюкоамилаза (КФ 3.2.1.3; синонимы — амилоглюкозидаза, у-амилаза, така-амилаза в Asp. oryzae), содержащаяся в плесневых грибах, катализирует разрыв а-1,4- и а-1,6-глюкозидных связей в крахмале, панозе, изомальтозе и связей а-1,3 в нигерозе. При катализе этим ферментом от нередуцирующих концов амилозы и амило-пектина последовательно отщепляются остатки глюкозы, являющейся конечным продуктом гидролиза.

Целлюлаза и гемицеллюлазы .катализируют гидролиз соответственно целлюлозы и гемицеллюлоз до декстринов и олигосахаридов. Пектиназа катализирует гидролиз пектиновых веществ. Пекти-наза — собирательное название группы ферментов, основными из которых являются три: пектинэстераза, катализирующая разрыв сложных эфирных связей в пектине; полигалактуроназа, катализирующая разрыв галактуронидных связей в пектине и других полига-лактуронидах; пектинлиаза, катализирующая разрыв галактуронидных связей путем трансилиминирования. Таким образом, из пек-тиназ только полигалактуроназа, и то условно, может быть отнесена к карбогйдразам.

Протеазы (пептидгидролазы) катализируют гидролитическое расщепление белков и полипептидов, т. е. разрыв связи —СО—NH—. Обычно протеазы разделяют на протеиназы и пеп-тидазы, из которых первые катализируют расщепление белков, вторые — расщепление полипептидов и дипептидов. Однако такие протеиназы, как папаин и некоторые другие, гидролизуют пептидные связи не только в белках, но и в различных пептидах.

Амидазы катализируют гидролиз амидов: уреаза — мочевину до аммиака, углекислоты и воды; аспарагиназа и глютаминаза — аспа-рагин и глютамин до аммиака и соответствующей аминокислоты.

Лиазы являются катализаторами отщепления от субстратов негидролитическим путем определенных групп с образованием двойной связи или с присоединением группы к двойной связи. Одни из них катализируют отщепление воды, другие — углекислоты или аммиака. Фермент альдолаза катализирует расщепление фруктозо-дифосфата на две молекулы фосфотриоз. Мнегие из них принимают участие в реакциях цикла Кребса.

Изомеразы служат катализаторами изомеризации различных органических соединений и играют важную роль в обмене веществ.

Лигазы (синтазы) катализируют соединение двух молекул, сопровождающееся расщеплением пирофосфатной связи в АТФ или в другом нуклеозидтрифосфате.