ГІДРОЛІЗ КРОХМАЛЮ ТА ЗБРОДЖУВАННЯ ЦУКРІВ АСОЦІАЦІЄЮ МІКРОБНИХ КУЛЬТУР ASPERGILLUS AWAMORI ТА SACCHAROMYCES CEREVISIAE У ВИРОБНИЦТВІ БІОЕТАНОЛУ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.31073/foodresources2024-23-20

Ключові слова:

крохмалевмісна сировина, ферменти, гідроліз, дріжджі, бродіння, біоетанол

Анотація

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

Дані завантаження ще не доступні.

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

2024-12-25

Як цитувати

Хомічак, Л. М., & Олійнічук, О. С. (2024). ГІДРОЛІЗ КРОХМАЛЮ ТА ЗБРОДЖУВАННЯ ЦУКРІВ АСОЦІАЦІЄЮ МІКРОБНИХ КУЛЬТУР ASPERGILLUS AWAMORI ТА SACCHAROMYCES CEREVISIAE У ВИРОБНИЦТВІ БІОЕТАНОЛУ. ПРОДОВОЛЬЧІ РЕСУРСИ, 12(23), 175–181. https://doi.org/10.31073/foodresources2024-23-20

Номер

Розділ

Технічні науки