小麥面包很可能是伊朗和其他一些國家最通行的食物,。在伊朗每年超過10百萬噸小麥被制成面包,,其中超過10%由于各種原因成為殘余物,。其中大部分被收集做動物飼料。但是有一定百分數(shù)的面包殘余物是發(fā)霉的,,拿面包殘余物做動物飼料就為毒枝菌素進入人類食物鏈開了門,,可能會引起嚴重的健康問題。因此應該找尋替代方法處置大量的面包殘余物,。
盡管面包的化學成分同面粉很相似,,但把面粉和面包水解成為發(fā)酵原料的工藝過程,可能并不一樣,,因為在生面團制造和面包烘焙中發(fā)生結構變化,。在生面團生成的麥質網(wǎng)狀物可能保護淀粉鏈的一部分,免于酶的攻擊,。米勒德反應也可能使一部分糖同氨基酸結合,。另一方面,烘焙過程中淀粉的膠凝作用,,可能改變它水解對溫度的依賴性,。再者,在生面團發(fā)酵過程中,,淀粉的一部分已被生面團原有的酶水解,。這些差異表明,需要探究用面包殘余物做發(fā)酵工藝原料的可行性,,這個工藝過程可能同用面粉做原料時的工藝過程是不相同的,。
從產(chǎn)量和市場看,乙醇現(xiàn)在是最重要的生物學技術產(chǎn)品,,它的市場從1975年的1×109公升增長到2006年的39×109公升,,其中燃料乙醇是主要的推動力。在今后幾年,,這走勢預料會繼續(xù),。從谷物如玉米和小麥生產(chǎn)乙醇,,已經(jīng)是成熟的工業(yè)工藝,。但是找不到從面包殘余物生產(chǎn)乙醇的報告。
報告發(fā)表在Biomass and Bioenergy的一個研究,,對面包殘余物轉化為通用發(fā)醇原料的兩個主要階段(液化和糖化)進行探究,,拿面包殘余物的水解同面粉的水解做了比較,,探究了溫度和初始固體百分數(shù)的影響。然后做了水解產(chǎn)物進行糖化的實驗,。再用面包殘余物的糖化物發(fā)酵成為乙醇,。實驗使用的熱穩(wěn)定淀粉酶(Thermamyl 120L)和真菌戊基葡萄糖苷酶(AMG 300L)由丹麥的Novozyme A/S公司供給。小麥酵母由伊朗的Kolarmayeh公司供給,。
本實驗在第一階段(水解),,對溫度(50-85℃)和基質濃度(20%和35%)進行實驗。結果20%面包殘余物懸浮體,,在任何溫度下,,經(jīng)3小時候水解,使70%的初始干物質溶解,。35%面包殘余物懸浮體的水解,,由于它的漿狀性質,必須用一次投料方式進行,。它的結果是在85℃下,,懸浮的面包殘余物的85%被溶解。它的糖化產(chǎn)物有高于90%的右旋糖當量,,而初始干物質的80%被分解。這產(chǎn)物作為發(fā)酵原料,,用麥酒酵母發(fā)酵,,獲得350g乙醇/kg初始面包殘余物干物質的產(chǎn)出。(生物谷Bioon.com)