МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Бийский технологический институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»

(БТИ АлтГТУ)

Факультет ХТиМ Кафедра Биотехнология

Лабораторная работа №1

по дисциплине

«Основы биотехнологии»

Тема: Крахмалосодержащее сырье в производстве биоэтанола

Выполнил студент группы БТ-21 О.А.Филиппова

Е.АШтыко

Проверил

доцент .к.т.н. Е.А. Скиба

Бийск 2015

Цель работы: Определение качества исследуемого в производстве биоэтанола сырья: зерна и картофельного крахмала, их органолептические свойства, влажности, крахмалистости и других показателей.

Теоретическая часть

Этиловый спирт (альтернативные названия: спирт, винный спирт, этанол, биоэтанол) производится во всем мире в значительных масштабах в течение нескольких столетий как продукт пищевого и технического назначения.

Технология биоэтанола независимо от вида сырья состоит из трех блоков: I - блок приготовления углеводных растворов; II - блок спиртового брожения углеводных растворов посредством микроорганизмов, чаще всего дрожжей, с превращением их в бражку, то есть раствор спирта; III - блок выделения спирта из бражки и его очистки.

Приготовление углеводных растворов из различных видов сырья может значительно отличаться; спиртовое брожение, безусловно, зависит от вида сырья, но более – от аппаратурно-технологического оформления процесса; выделение и очистка спирта не зависит от вида сырья.

Растворы, полностью подготовленные к спиртовому брожению, называют суслом; сброженное сусло называют бражкой; отработанная технологическая жидкость после отгонки спирта из бражки называется бардой..

Производство биоэтанола является классическим биотехнологическим производством, позволяющим изучить все технологические стадии. Это позволяет проследить студенту на практике физико-химические, биохимические изменения сырья и полупродуктов на каждой технологической стадии и оценить влияние каждого фактора на качество и выход готовой продукции. В то же время, технология биоэтанола – это постоянно развивающаяся отрасль, в которой внедряются передовые технологии, материалы и методы контроля.

Практическая часть

1. Органолептическая оценка зерна

Для определения качества зерна большое значение имеет органолептическая оценка, т.е. оценка при помощи органов чувств: зрения, обоняния, вкусовых ощущений. Признаками нормального здорового зерна служат: определенный цвет, характерный запах и вкус. При наличии некоторых примесей и при порче зерна в этих признаках наблюдаются отклонения.

Внешний вид зерна, в частности, его цвет, различен у зерна различных культур и даже у зерна одной культуры, но разных видов и сортов. Ячмень может иметь соломенно-желтую, зеленую и черную окраску; кукуруза – белую, желтую, красную; рожь – желтую, серо-зеленую и коричневую. Цвет зерна может легко изменяться. Зерно ячменя и овса в результате неблагоприятных условий уборки (дождь) темнеет. На сыром зерне могут развиваться плесневые грибы, вызывающие изменения цвета зерна (потемнение, появление пятен, несвойственная зерну окраска). В результате неправильной сушки зерно может приобрести красноватый, коричневатый, а иногда и черный цвет. При самосогревании цвет зерна может измениться до бурого и черного.

Цвет зерна определяют при дневном рассеянном свете. Для этого берут 100–150 г зерна и помещают его рядом с зерном установленного образца, определяя визуально разницу в оттенках цвета. При большом навыке цвет зерна определяют сразу, не сравнивая его с установленным образцом.

Зерну каждой культуры присущ характерный, обычно очень слабый запах. Запах зерна может значительно изменяться под влиянием различных причин. Одной из причин изменения запаха зерна является сорбционная способность зерна, т.е. способность его поглощать и удерживать газообразные, в том числе и пахучие, вещества. Поэтому при неправильном хранении или перевозке зерно может приобрести разнообразные запахи. Другой причиной появления в зерне постороннего запаха может быть накопление в нем пахучих веществ в результате усиления процессов жизнедеятельности в самом зерне или развития на нем плесневых грибов и бактерий. В первом случае при недостатке воздуха в зерне накапливаются спирт и промежуточные продукты окисления, придающие зерну так называемый «спиртовой запах», во втором случае происходит глубокий распад сложных веществ, входящих в состав зерна (углеводов, белков, жиров), с образованием пахучих продуктов распада. Ненормальный запах зерна может явиться следствием развития в зерновой массе вредителей и особенно клещей.

Запах определяют как в целом зерне, так и в размолотом; при записи результатов определения указывают, в каком зерне (в целом или в размолотом) обнаружен запах. В свежеразмолотом зерне запах ощущается лучше. Для определения запаха около 100 г зерна (целого или размолотого) берут на ладонь, согревают его дыханием и определяют запах. Для усиления ощущения запаха зерно высыпают в стакан, заливают его горячей водой (температура 60–70 °С) и, накрыв стакан стеклом, оставляют на 2–3 мин, после чего сливают воду и исследуют зерно. При определении запаха можно зерно прогреть паром в течение 2– 3 мин в сосуде над кипящей водой, поместив зерно в сетку. Пропаренное зерно высыпают на лист чистой бумаги и определяют запах.

Нормальное зерно имеет специфический вкус, характерный для каждой зерновой культуры, обычно нерезкий, чаще всего пресный. В зерне, подвергшемся порче, вкус бывает сладковатый, кислый, горький и т.п. Для определения вкуса размалывают небольшое количество зерна, предварительно очистив его от всех примесей. Затем, прополоснув рот водой, берут около 2 г муки и разжевывают. При определении вкуса полынного зерна его размалывают вместе с примесями. Вкус зерна выявляется лучше, если предварительно обварить зерно кипятком или пропарить. Учитывая, что при определении вкуса в полость рта можно занести различные микроорганизмы и продукты распада органических веществ, такое определение следует проводить только в крайних случаях, например, для определения степени горечи полыни. Определение дефектности зерна по цвету и запаху в большинстве других случаев исключает необходимость дегустации.

Для анализа было взято пшено. Зерновая масса имеет светло- желтый цвет, однородная форма и размеры, плесневых зерен не обнаружено, запах свойственный пшену без посторонних запахов плесени и затхлости.