ФЕРМЕНТАТИВНИЙ ГІДРОЛІЗ КРОХМАЛЕ- І ЦЕЛЮЛОЗОВМІСНОЇ СИРОВИНИ ДО ЗБРОДЖУВАНИХ ЦУКРІВ У ВИРОБНИЦТВІ БІОЕТАНОЛУ

Автор(и)

  • Сергій Олійнічук Інститут продовольчих ресурсів Національної академії аграрних наук України, м. Київ, Україна
  • Катерина Данілова Інститут продовольчих ресурсів Національної академії аграрних наук України, м. Київ, Україна
  • Ольга Коваль

DOI:

https://doi.org/10.31073/foodresources2019-13-12

Ключові слова:

крохмаль, целюлоза, лігнін, делігніфікація, гідроліз, біоетанол

Анотація

Використання сировини з високим вмістом крохмалю та цукру на виробництво біопалива, зменшує її витрати на харчові продукти і лімітується підвищенням її вартості, що негативно впливає на собівартість та прибутковість біоетанолу. Зважаючи на незначну вартість та велику кількість целюлозовмісної сировини, залучення її для виробництва біоетанолу є актуальною проблемою. Мета роботи – розробка наукових основ технологічного процесу виробництва біоетанолу з суміші крохмале- і целюлозовмісної сировини. Досліджували промислові відходи переробки кукурудзи в якості джерела крохмалю та післязбиральні відходи злакових культур (солома пшениці, стебло кукурудзи та цукрового сорго) як джерело целюлози. Дослідження проводили з використанням класичних методів контролю хімічного і біохімічного каталізу рослинних полісахаридів, існуючого в спиртовій галузі та прийнятого в міжнародній практиці. Вихід моноцукрів з післязбиральних відходів цукрового сорго та кукурудзи після делігніфікації та ферментативного гідролізу був вищим в середньому на 27 % у порівнянні з соломою пшениці. Тривалість ферментативного гідролізу крохмалецелюлозного субстрату кукурудзи складала 20 годин, вихід спирту при цьому був на 1,2 дал вищим ніж в контролі. Запропоновано здійснювати ферментативний гідроліз крохмале- і целюлозовмісної сировини за окремими стадіями, а зброджування проводити спільно. Розроблено технологічну схему отримання біоетанолу з крохмалевмісної сировини і лігніноцелюлозної біомаси

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

https://doi.org/10.31073/foodresources2019-13-12

Harina, M., Grigor`eva, O. (2011). Predvaritelnaya obrabotka ligninoceliyloznogo syir`ya s celiy povyicheniya effektivnosti proizvodstva etanola. [Preliminary processing lignin-cellulose raw material in order to increase efficiency ethanol production]. Biohimiya i biotehnologiya [Biochemistre and Biotechnology]. 16. P. 158-166 [in Russian].

Chiffelo, R. Litsei, J. Patent № 2159816 RF. Sposob proizvodstva etanola iz celliylozosoderjachih othodov (variantyi) i sposob polucheniya gliykozyi iz celliylozosoderjachih othodov [Method of ethanol production from cellulose-containing wastes (variants) and method of obtaining a glucose from cellulose-containing wastes] № 96115272/13; stated. 16.12.1994; Publ. 27.11.2000. № 34. 12 p. [in Russian].

Davidov, E. Patent № 2405838 RF. Sposob osaharivaniya ligninoceliyloznogo syir`ya [Method of saccharification of lignin-cellulose raw material] №2009116796/10; stated 05.05.2009; Publ. 10.12.2010, Bul. № 34. 7 с. [in Russian].

Zhoulian, H., Ragauskas, A.J. Hydrothermal pretreatment of switchgrass. Industrial and Engineering Chemistry Research. 2011. № 50. Р.4225-4230.

Glegg, R., Gang, L., Brawer, R. (1974). Frakcionirovanie celliylozyi. Celliyloza i ee proizvodnyie [Cellulose fractionation. Cellulose and its derivatives]. Мoscow, 1, P. 382-412 [in Russian].

Elinov, I. (1984). Himiya mikrobnyih polisaharidov [Chemistry of microbial polysaccharides]. Мoscow, 162 p. [in Russian].

Kolvin, J. (1974). Struktura i obrazovanie celliyloznyih mikrofibrill. Celliyloza i ee proizvodnyie [Structure and formation cellulose microfibrils. Cellulose and its derivatives]. Мoscow, 2, P. 20-46 [in Russian].

Nikitin, V., Оbоlеnskаya, А., Cheglov, V. (1978). Himiya drevesinyi i celliylozyi [Chemistry of wood and cellulose]. Мoscow, 363 p. [in Russian].

Thermosacc® dry. Lallemand biofuels & distilled spirits. URL: http://www.lallemandbds.com/products/thermosacc-dry.

Оbоlеnskаya, А., Elnitskаya, Z., Lеоnоvich, А. (1991). Laboratornyie rabotyi po himii drevesinyi i celliylozyi. [Laboratory research on wood and cellulose chemistry]. Ekologiya [Ecology]. Мoscow, 320 p. [in Russian].

GSTU 46.045 (2003) Zerno. Metodyi vyiznachennya umovnoi krohmalistosti [Grain. Method of determination conditional starch]. Minagropolityikyi Ukrainyi. Kyiv: 14 p. [in Ukrainian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-12-25

Як цитувати

Олійнічук, С., Данілова, К., & Коваль, О. (2019). ФЕРМЕНТАТИВНИЙ ГІДРОЛІЗ КРОХМАЛЕ- І ЦЕЛЮЛОЗОВМІСНОЇ СИРОВИНИ ДО ЗБРОДЖУВАНИХ ЦУКРІВ У ВИРОБНИЦТВІ БІОЕТАНОЛУ. ПРОДОВОЛЬЧІ РЕСУРСИ, 7(13), 121–130. https://doi.org/10.31073/foodresources2019-13-12

Номер

Том 7 № 13 (2019): Продовольчі ресурси

Розділ

Технічні науки

Ліцензія

Автори залишаються повноправними власниками своїх робіт без будь-яких обмежень. Редакція отримує лише невиключне право на оприлюднення, розповсюдження та індексацію матеріалів.

Журнал суворо дотримується етичних норм і запобігає плагіату для захисту інтелектуальної власності.

Публікації у збірнику здійснюються на умовах міжнародної ліцензії Creative Commons CC BY-NC-ND 4.0.

Згідно з цією ліцензією, користувачі мають право вільно копіювати та розповсюджувати матеріали (у будь-якому форматі чи на будь-яких носіях) для навчання та наукових досліджень. При цьому обов’язковим є дотримання таких вимог:

  • Атрибуція: належне посилання на авторів, першоджерело та саму ліцензію.
  • Некомерційність: заборона використання матеріалів з метою отримання прибутку.
  • Без похідних творів: забороняється поширення змінених або перероблених версій оригінального тексту.

Збірник підтримує право авторів на самоархівування всіх версій статей (препринтів, постпринтів або опублікованих версій) в інституційних чи персональних репозитаріях. Доступ до таких матеріалів може бути відкритий негайно, за умови належної атрибуції статті у збірнику «Продовольчі ресурси» та дотримання умов ліцензії CC BY-NC-ND 4.0.