ГІДРОЛІЗ КРОХМАЛЮ ТА ЗБРОДЖУВАННЯ ЦУКРІВ АСОЦІАЦІЄЮ МІКРОБНИХ КУЛЬТУР ASPERGILLUS AWAMORI ТА SACCHAROMYCES CEREVISIAE У ВИРОБНИЦТВІ БІОЕТАНОЛУ
DOI:
https://doi.org/10.31073/foodresources2024-23-20Ключові слова:
крохмалевмісна сировина, ферменти, гідроліз, дріжджі, бродіння, біоетанолАнотація
Предмет. Особливості технології ферментації крохмалю в біоетанол з використанням асоціації мікробних культур Aspergillus awamori та Saccharomyces cerevisiae. Мета. На основі комплексних досліджень обґрунтувати теоретичні основи підготовки крохмалевмісної сировини до зброджування шляхом розроблення ресурсозберігаючої технології одностадійного гідролізу крохмалю в умовах синергічних відносин плісеневого гриба Aspergillus awamori та дріжджів Saccharomyces cerevisiae. Методи. У дослідженнях використано методи та процеси підготовки крохмалевмісної сировини, що є загальноприйнятими у вітчизняному виробництві спирту етилового. Результати. Експериментально обґрунтовано технологічний режим одностадійного гідролізу крохмалю та зброджування цукрів асоціацією культури міцеліального гриба Aspergillus awamori та дріжджів Saccharomyces cerevisiae без внесення позаклітинних ферментів амілолітичного комплексу. Визначено, що для культивування гриба в умовах спиртового виробництва раціональним середовищем слід вважати суміш помелу сировини з водою з гідромодулем 1:3, збагаченої карбамідом в кількості 0,4 г/дм3, ортофосфорною кислотою в кількості 0,13 г/дм3 та кукурудзяним екстрактом в кількості 1 г/дм3. Встановлено, що у змішаній культурі процес оцукрювання і зброджування відбувається в одну стадію і практично одночасно, при цьому дріжджі та міцеліальні гриби конкурують за джерело вуглецю. Сфера застосування результатів. Запропоновані технологічні рішення зумовлять формування іншого концептуального підходу до розвитку виробництва біоетанолу, підвищення його ефективності за рахунок зменшення витрат на придбання ферментних препаратів.
Завантаження
Посилання
Abouzied M. M., Reddy C. A. Direct fermentation of potato starch to ethanol by cocultures of Aspergillus niger and Saccharomyces cerevisiae. Applied and Environmental Microbiology. 1986. Vol. 52. P. 1055–1059.
Cripwell R. A., Rose S.H., Favaro L., Zyl W.H. Construction of industrial Saccharomyces cerevisiae strains for the efficient consolidated bioprocessing of raw starch. Biotechnology for Biofuels. 2019. 12: 201 https://doi.org/10.1186/s13068-019-1541-5.
Schaunita R., Victor M. Consolidated bioprocessing of starchy substrates into ethanol by industrial Saccharomyces cerevisiae strains secreting fungal amylases. Biotechnology and bioengineering. 2015, 112 (9). https://doi.org/10.1002/bit.25591.
Sharma S., Pandey M., Saharan B. S. Fermentation of starch to ethanol by an amylolytic yeast Saccharomyces diastaticus SM-10. Indian Journal of Experimental Biology, 2002, 40(3):325-8.
Cripwell R. Consolidated bioprocessing of raw starch with Saccharomyces cerevisiae strains expressing fungal alpha-amylase and glucoamylase combinations. FEMS Yeast Research. 2018. 30(2), P. 225–232. https://doi.org/10.1002/bit.260300212.
Gronchi N., Favaro L., Cagnin L., Brojanigo S., Pizzocchero V., Basaglia M., Casella S. Novel Yeast Strains for the Efficient Saccharification and Fermentation of Starchy By-Products to Bioethanol. Energies 2019, 12(4), 714; https://doi.org/10.3390/en12040714.
Viktor M. J., Rose S. H., van Zyl W. H, Viljoen-Bloom M. Raw starch conversion by Saccharomyces cerevisiae expressing Aspergillus tubingensis amylases. Biotechnology for Biofuels, 2013, 6(1):167. https://doi.org/10.1186/1754-6834-6-167.
Маринченко В. О., Домарецький В. А., Шиян П. Л., Швець В. М., Циганков П. С., Жолднер І. Д. Технологія спирту: навч. посіб. / за ред. проф. В. О. Маринченка. Вінниця: Поділля – 2000, 2003. 496 с.
Аністратенко В. О., Федоров В. Г. Математичне планування експериментів в АПК: навч. посібник / за ред. В. О. Аністратенко. Київ : Вища шк., 1993. 375 с.
Штам пліснявих грибів Aspergillus awamori IMBF 100017 – продуцент амілолітичних ферментів: пат. 47822A Україна. № 200196648; заявл. 28.09.2001; опубл. 15.07.2002, Бюл. № 7. 4 с.
Штам дріжджів Saccharomyces cerevisiae хіі-т для мікробіологічного синтезу спирту з крохмалевмісної сировини МПК C12N 1/16, C12N 1/18, C12P 7/06, C12R 1/865: пат. 36477A Україна. №99127030; заявл. 23.12.1999; опубл. 16.04.2001, Бюл. № 3. 2с.
Промисловий регламент виробництва амілоглюкоаваморину Fx – 466. Київ:1972. С. 3.
Технологічний регламент виробництва етилового спирту з крохмалевмісної сировини: ТРУ 18.8049. 2000: затв. Держагропромом України 25.10.2000: Введено в дію з 01.12.2000. Київ: 2000. 143 с.
СОУ 15.9 – 37 – 241: 2005. Препарати ферментні для спиртового виробництва. Методи визначання амілолітичної активності. Вид. офіц. Київ: Міністерство аграрної політики України, 2006. 26 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
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.
ISSN
ISSN 




