Zabhéjak

A zabhéjak nincsenek szorosan kötve a kernelhez, és könnyen eltávolíthatók olyan mechanikai eljárásokkal, amelyek feltörik vagy összetörik a hajótestet.

Kapcsolódó kifejezések:

Retinol
Proteáz
Furfurol
Szénhidrátok
Enzimek
Aminosavak
Zab
Peptidázok
Niacin

Letöltés PDF formátumban

Erről az oldalról

Zabőrlés: specifikációk, tárolás és feldolgozás

Noël Girardet, F. H. Webster, Zab (második kiadás), 2011

ZAB HULLS

A zabhéj (héja) jelenti a legnagyobb mennyiségű mellékterméket a zabőrlés során. A jó malomminőségű zab átlagosan akár 25% héja is lehet, de a nyomozók 20-36% közötti értékeket közöltek (Hutchinson 1953, Salo és Kotilainen 1970, Welch et al 1983). A zabhéj összetétele a következő: 30–35% nyersrost, 30–35% pentozán, 10–15% lignin,

4% fehérje és 5% hamu (3-4% kovasav) (Welch és mtsai 1983).

A hajótest ártalmatlanítása a nagy mennyiség miatt komoly problémát jelenthet a zabmarók számára. Valamikor a furfurol előállítása volt a zabhéj ártalmatlanításának elsődleges megoldása. Az alternatív pentozánforrások, például a kukoricacsutka és a cukornád-tészta a furfurol előnyös alapanyagaivá váltak. Számos alternatív felhasználási lehetőség létezik a zabhéj hasznosításában. A két leggyakoribb a finomra őrölt, magas rosttartalmú állati takarmány és a magas étrendi rosttartalmú feldolgozott élelmiszer-összetevők. A 14.16. Ábra egy tipikus kezelési rendszert mutat be az állati takarmány előállítására a zab melléktermékéből. Észak-Európában egyes zabimalmok a hajótest égetési folyamatát hasznosítják az energia előállításához. Ezenkívül az Iowai Egyetem megvizsgálta azt a folyamatot, amelynek célja a hajótestek felhasználása a szén biomassza-tüzelőanyag-pótlásaként. Az esettanulmány megállapította, hogy a zabhéj elégetése jelentősen csökkentheti a CO2- és SO2-kibocsátást. Ennek eredményeként az egyetem zabhéjakat éget, hogy gőzt termeljen a fő campuson történő felhasználáshoz, körülbelül 10 millió kWh „zöld” energiát. A biomassza-üzemanyag az iowai egyetem fő erőművében felhasznált tüzelőanyagok (szén, földgáz és biomassza) 20% -át teszi ki. A vizsgálat részletei a következő címen tekinthetők meg: http://facilities.uiowa.edu/uem/renewable-energy/biomassfuelproject.pdf .

14.16. A zab melléktermékéből származó állati takarmány előállítására szolgáló tipikus kezelési rendszer vázlata.

A zabhéj hasznosításáról részletesebben a 17. fejezetben olvashat.

Takarmányok lovaknak

Cellulózban gazdag takarmányok

Az árpa héja, a zabhéja és a rozskorpa példák a keményítő nélküli szénhidráttartalmú takarmányokra, amelyekre magas az élelmi rosttartalom és a magas cellulóz tartalom jellemző (Bach Knudsen 1997). Az élelmi rostfrakció ezekben a takarmányokban nagyrészt oldhatatlan és magas lignintartalmú. A cellulózban gazdag takarmányokat, például a gabona rostforrásokat, korlátozott mértékben erjesztik a ló hátsó bél mikroflóra (Sunvold et al 1995, Coenen et al 2006). Ebben a takarmánycsoportban általában alacsony az energiatartalom.

Főbb pontok

Glükóz-, fruktóz- és szacharóztartalmú, cukortartalmú takarmányokat a lovak jól hasznosítanak, és felhasználhatók keményítőben gazdag takarmányok pótlására. Ezek a takarmányok azonban nem feltétlenül alkalmasak a laminitisre hajlamos lófélékre

A pektinben gazdag takarmányok jól hasznosíthatók a lovakban, és alkalmasak keményítőben gazdag takarmányok pótlására

Zabhasznosítás: múlt, jelen és jövő

Vegyes zabhéj alkalmazások

Zab étrendi rost: kereskedelmi folyamatok és funkcionális tulajdonságok

David G. Stevenson, George E. Inglett, Zab (második kiadás), 2011

ZAB-HÚL SZÁL

Számos eljárást fejlesztettek ki az élelmiszeripari szál kivonására a zabhéjból. Lúgos kezeléseket alkalmaztak az erősen cellulózszálas anyagok elkülönítésére (Gould et al 1989, Lundberg et al 2003) a zabhéjból. A hajótesteket 5–50% -os NaOH-oldatban (pH 8–9) legalább 6 órán át áztatjuk 20–100 ° C közötti hőmérsékleten. A meredek hajótesteket vízzel mossuk, hidrogén-peroxiddal fehérítjük és 30–200 μm szembőségű szitán szűrjük. A leszűrt anyagot finomítják egy lemezfinomítóban (korongmalom), amely aprítja az anyagot, mikroszálakat hozva létre. A finomítóba vizet vezetnek, hogy a szilárd anyagok eltömődjenek és ne akadályozzák a lemezek túlmelegedését. A mikroszálakat centrifugálással izoláljuk, vízzel 0,5–37% szilárdanyag-tartalomra hígítjuk, és> 5000 psi nyomáson homogenizáljuk, így 1–20% -os lignin-koncentrációjú, magasan finomított cellulózgélt kapunk. A feldolgozás során a lignint kellően lebontották, hogy a nemkívánatos csomósodás minimalizálható legyen. Enyhe NaOH áztatás és finomítási lépés használata a nagynyomású homogenizálás előtt elkerüli a magas hőmérsékletű és nagy nyomású főzés szükségességét, és csökkenti a magas koncentrációjú lúgos oldatok kibocsátásának környezeti hatásait.

Újszerű kémiai és fizikai módszereket fejlesztettek ki a zabhéj és a kukoricahéj (kereskedelmi néven „héja”) sejtfalak módosítására (Inglett 1997, Inglett és Carrière 2001, Carrière és Inglett 2003) cellulóz funkcionális rost-összetevők kereskedelmi előállítására. A kívánt funkcionális gél előállításához elengedhetetlen egy kétlépcsős folyamat, amely intenzív nyíróerővel történő lúgos bomlással, lúgos peroxidációval kezdődik. A szárított termék nagy nyírási eljárásokkal, például kolloidmalmokkal és homogenizálással könnyen diszpergálódik vízben, nagy viszkozitású gélek előállítására (Inglett 1998b, c). Az ilyen cellulózgélek fontosak a megnövekedett viszkoelasztikus tulajdonságok hozzáadásához anélkül, hogy növelnék az élelmiszerek kalóriatartalmát. A Z-Trim-et, elsősorban zabból előállított, de gabonafélékre és mezőgazdasági melléktermékekre szabadalmaztatott kereskedelmi cellulózrostot jelenleg a FiberGel Technologies, Inc., a Circle Group Holding, Inc. leányvállalata gyártja és forgalmazza az Mundeleinben, IL.

A Vitacel egy másik kereskedelemben kapható, lúggal kezelt zabhéj rosttermék, amely főleg cellulózból áll. A héjakat mechanikai erő és alkáli keverékével kezeljük, így rendkívül tiszta cellulóz anyagot kapunk. Hidrogén-peroxidot adunk az alkálihoz; fehéríti a terméket és elősegíti a delignifikációt. A delignifikációhoz magas hőmérsékletet és nagy nyomást alkalmaznak, amelyek nátronpépes eljáráshoz hasonlítanak (Ramaswamy 1991). A lignin eltávolítása nagyobb vízfelszívódást és a ligninnel komplexált hamu (szilícium-dioxid) eltávolítását eredményezi. A Vitacel 70% cellulózból, 25% hemicellulózból és

Zab - tanyától villáig

4.9 Melléktermékek marása

Három fő mellékterméke van a zab feldolgozásának és őrlésének: sziták, zabhéjak és zabmalom. Bizonyos esetekben a könnyű zabot külön melléktermékként izolálják a szűrésekről. Mindegyiket árura vagy más piacokra értékesítik további felhasználás céljából. A zabszűrés általában a tisztítórendszerből elutasított anyagok kombinációja. Scalpingból és szitálásból állnak, és könnyű zabot tartalmazhatnak. A szűréseket fel lehet őrölni és beletenni az állati takarmányadagba, vagy tovább tisztítani nagyobb értékű komponensek, például kukorica, szójabab és repce kivonására. A könnyű zab árucikkekbe keverhető, kereskedelmi célokra, vagy felhasználható állattenyésztéshez vagy baromfi ágyneműhöz a szalma alternatívájaként.

A zabhéj talán a legsokoldalúbb melléktermék. A zabhéjak többségét tiszta égésű biomasszaként használják az áram és a gőz előállításához. A zabhéjak kémiai úton is feldolgozhatók furfurol, megújuló, nem ásványolaj alapú alapanyagok előállítására ragasztók, műanyagok és nejlon számára (Ebert, 2008). Alternatív megoldásként lúggal kezelhetők az élelmiszer-minőségű zabrost kivonására. Végül viszonylag kis mennyiséget használnak az állati takarmányokban rostkiegészítőként.

A zabmalom mindenre kiterjedő kifejezés, ami elutasításra kerül a zabőrlés során. Általában állati takarmányként értékesítik. Feldolgozási por, kis mennyiségű trichóm és zabhéj keveréke, amelyet a hántolási folyamat során nem megfelelően távolítottak el, és néha zabliszt.

HEMICELLULOSZOK

A furfurált úgy állíthatjuk elő, hogy a xilánt 12% -os sósav vagy kénsav jelenlétében melegítjük. A zabhéj és a kukoricacsutka hagyományos forrás. A furfurol alkalmazható oldószerként a kőolajfinomításban, furfurol – fenol műanyagok (durit) gyártásában, oldószerként cellulóz-nitráthoz és cellulóz-acetáthoz, rovarölő szerek gyártásához és nylon-prekurzorként. (Lásd: OATS.)

A xilit a xilóz redukciójával képződött cukoralkohol. Édes, mint a szacharóz, de nem kariogén. Endoterm oldathője hűvös érzést vált ki a szájban, ezért beépült a rágógumiba. Mivel teljesen metabolizálódik, nem alacsony kalóriatartalmú édesítőszer. Nincs inzulinigénye, intravénás infúzióhoz használták. (Lásd: CUKOR ALKOHOLOK.)

A xilózt tápközegként használják xilóz/glükóz izomeráz előállítására, amelyet magas fruktóz tartalmú kukoricaszirupok előállításához használnak.

A karboxi-metil-xilánt a karboxi-metil-cellulózhoz hasonló tulajdonságokkal állították elő. Lehetséges felhasználási lehetőségek mosószerekben, pigment diszpergálószerekben vagy papírbevonatokban. A cellulózszármazékokkal analóg egyéb hemicellulóz-származékok közé tartoznak az acetátok, butirátok, magasabb zsírsav-észterek, benzoátok és xantátok. Az acetátok felhasználhatók a celofánhoz hasonló filmek kialakítására.

A kenyér frissessége háromszor javítható a hemicellulóz hozzáadásával a tésztához. Javítja a vízmegkötő képességet, a keverés minőségét, az energiahatékonyság keverését és a cipó mennyiségét is. (Lásd: KENYÉR | A sütés kémiája.)

Az étrendi rost hemicellulózt tartalmaz. Körülbelül 40–60% -át emésztik az emberi vastagbélben lévő mikrobák. (Lásd: DIETÁRIA SZÁL | Tulajdonságok és források.)

Etanoltermelés mezőgazdasági biomassza szubsztrátokból

Rodney J. Bothast, Badal C. Saha, Advances in Applied Microbiology, 1997

III Előkezelés

A lignocellulózos biomassza előkezelése döntő fontosságú az enzimatikus hidrolízis szempontjából. Dunning és Lathrop (1945) felismerték az olyan mezőgazdasági maradványok lehetőségét, mint a kukoricacsutka, a zabhéj és a lenpelyhek, mint a potenciálisan fermentálható cukrok olcsó forrásai. Klasszikus írásukban ezek a szerzők világos vágási módszereket mutattak be a biomassza hemicellulóz-összetevőinek alacsony hőmérsékletű (100–120 ° C) hígított kénsav-extrakciójára és hidrolízisére. Az őrölt kukoricacsutkákat mint modell alapanyagot felhasználva a hemicellulóz 95% -át eltávolították a biomasszából termékáramként, amely körülbelül 86% xilózt, 9% furfurált és 0,8% glükózt tartalmaz. A közeli években ezeket az eredményeket sokszor megismételték más kutatók, ugyanazon vagy kissé módosított híg sav módszerekkel a biomassza sokféle forrására.

A biomassza híg savkezelésének fő előnyei közé tartozik az oldható pentózáram előállítása, amely fizikailag elválasztható a részecske-maradéktól. Másodszor, a maradék cellulózrész lényegesen megnövekedett enzimatikus hidrolízis sebessége következik be, feltehetően nagyrészt a sav által kiváltott megnövekedett rostporozitás következtében (Grethlein, 1985). Másrészt a savas kezelés furfurolt állít elő, amely mérgező sok mikroorganizmusra, és a maradék savat semlegesíteni kell. Dunning és Lathrop (1945) tiszta fermentálható 15% -os xilózáramot állított elő azzal, hogy a furfurolt vákuum desztillációval eltávolították, és a savat szűrhető kalcium-szulfát-süteményként mész hozzáadásával eltávolították. Ezek az eljárások azonban kereskedelmi szempontból nem praktikusak, mivel az etanolos fermentációkban történő feldolgozás jelentős költségekkel jár.

Grohmann és Bothast (1997) a kukoricarostban a poliszacharidok szekvenciális szacharizációját vizsgálták híg kénsavval 100–160 ° C-on történő kezeléssel, majd részleges semlegesítéssel és enzimes hidrolízissel kevert celluláz és amiloglükozidáz enzimekkel 45 ° C-on. Az egymást követő kezelés nagy (kb. 85%) konverziót eredményezett az összes poliszacharid konverziójában a kukoricaszálban. A fermentatív mikroorganizmusokat gátló vegyületek képződése azonban könnyen nyilvánvalóvá vált minden 140 és 160 ° C-on tesztelt előkezelés során.

III. Táblázat A lignocellulózos biomassza előkezelésének módszerei