Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск

ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ ГИДРОЛИЗ ПРОДУКТОВ ГИДРОТЕРМОБАРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МИСКАНТУСА И ПЛОДОВЫХ ОБОЛОЧЕК ОВСА

Полный текст:

Аннотация

Целью данной работы являлось исследование ферментативного гидролиза волокнистых продуктов, полученных гидротермобарической обработкой со взрывом двух видов сырья: мискантуса и плодовых оболочек овса – в реакторе высокого давления. В качестве катализатора была применена мультиэнзимная композиция из ферментных препаратов «Брюзайм BGX», «ЦеллоЛюкс-А», «Рапидаза ЦР». Установлено, что волокнистые продукты из плодовых оболочек овса характеризуются более высокой реакционной способностью к ферментации в сравнении с мискантусом: гидролиз продукта обработки плодовых оболочек овса в реакторе высокого давления приводит к максимальному выходу редуцирующих веществ – 68 % (от массы субстрата) или 95 % (от массы гидролизуемых компонентов) с обеспечением преимущественно глюкозного гидролизата. В случае продукта мискантуса, полученного в тех же условиях, выход редуцирующих веществ составляет 44 % (от массы субстрата) или 56 % (от массы гидролизуемых компонентов). С повышением давления при гидротермобарической обработке мискантуса массовая доля гемицеллюлоз в продуктах обработки уменьшается до 0,4 %, реакционная способность к ферментации продуктов обработки снижается: выход редуцирующих веществ составляет 37 % (от массы субстрата) или 55 % (от массы гидролизуемых компонентов).

Об авторах

В. В. Будаева
Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, г. Бийск
Россия

канд. хим. наук, доцент, зав. лабораторией биоконверсии Института проблем химико-энергетических технологий СО РАН. Тел.: (3854) 30-59-85



Е. И. Макарова
Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, г. Бийск
Россия

аспирант, мл. науч. сотрудник той же лаборатории того же института. Тел. тот же



Е. А. Скиба
Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, г. Бийск
Россия

канд. техн. наук, науч. сотрудник той же лаборатории того же института. Тел. тот же



Г. В. Сакович
Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, г. Бийск
Россия

д-р техн. наук, академик РАН, науч. руководитель Института проблем химико-энергетических технологий СО РАН. Тел.: (3854) 30-59-55.



Список литературы

1. Варфоломеев С.Д. Биотоплива — энергоносители из возобновляемого сырья // Катализ в промышленности. 2010. № 5. С. 8—10.

2. Разумовский С.Д., Подмастерьев В.В., Зеленецкий А.Н. Механо-химические методы активации процессов предобработки биомассы // Катализ в промышленности. 2010. № 5. С. 53—57.

3. Сульман Э.М., Сульман М.Г., Прутенская Е.А. Исследование влияния ультразвуковой предобработки на состав лигноцеллюлозного материала в биотехнологических процессах // Катализ в промышленности. 2010. № 5. С. 58—63.

4. Hu F., Ragauskas A.J. Pretreatment and Lignocellulosic Chemistry // Bioenerg. Res. 2012. 5. Р. 1043—1066.

5. Рабинович М.Л. Производство этанола из целлюлозо-содержащих материалов: потенциал российских разработок // Прикладная биохимия и микробиология. 2006. № 1. С. 5—32.

6. Koegel R.G., Sreenath H.K., Straub R.J. Liquid Hot Water (LHW) Pretreatment of Alfalfa Fiber Destined for Ethanol Production // Research Summaries. 1997. P. 25—27.

7. Zaldivar J., Nielsen J., Olsson L. Fuel ethanol production from lignocellulose: a challenge for metabolic engineering and process integration // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2001. 56. P. 17—34.

8. Miscanthus: For Energy and Fibre. By Michael B. Jones, Mary Walsh. Published by Earthscan, 2001. 192 p.

9. Sun R.-C. Cereal straw as a resource for sustainable biomaterials and biofuels. First edition 2010. P. 134—135.

10. Hu Z., Ragauskas A.J. Hydrothermal Pretreatment of Switchgrass // Ind. Eng. Chem. Res. 2011. 50. Р. 4225—4230.

11. Будаева В.В., Бычин Н.В., Сакович Г.В. Свойства мискантуса после обработки в реакторе высокого давления — 2009 // Ползуновский вестник. 2010. № 4—1. С. 144—149.

12. Цуканов С.Н., Будаева В.В. Предобработка мискантуса китайского в условиях гидротермобарического взрыва в нейтральной среде // Ползуновский вестник. 2010. № 4—1. С. 209—214.

13. Цуканов С.Н., Будаева В.В. Гидротермобарический способ получения целлюлозы из отходов злаков // Ползуновский вестник. 2011. № 4—1. С. 236—239.

14. Shumny V.К. A new form of Miscanthus (Chinese silver grass, Miscanthus sinensis -Anderson) as a promising source of cellulosic biomass / V.К. Shumny., S.G. Veprev, N.N. Nechiporenko, T.N. Goryachkovskaya, N.M. Slynko, N.A. Kolchanov, S.E. Peltek // Advances in Bioscience and Biotechnology. 2010. Vol. 1. P. 167—170.

15. Бурцева Е.А., Гора А.А., Будаева В.В. Ферментативный и химический гидролиз недревесного целлюлозосодержащего сырья // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: материалы IV Всерос. конф., Барнаул, 21—23 апреля 2009 г.: В 2 кн. / Под. ред. Н.Г. Базарновой, В.И. Маркина. Барнаул: Изд-во Алтайского ун-та, 2009. Кн. 1. С. 148—151.

16. Будаева В.В., Митрофанов Р.Ю., Золотухин В.Н., Сакович Г.В. Переработка мискантуса китайского //

17. Ползуновский вестник. 2009. № 3. С. 328—335.

18. Шумный В.К., Колчанов Н.А., Сакович Г.В., Пармон В.Н., Вепрев С.Г., Нечипоренко Н.Н., Горячковская Т.Н., Брянская А.В., Будаева В.В., Железнов А.В., Железнова Н.Б., Золотухин В.Н., Митрофанов Р.Ю., Розанов А.С., Сорокина К.Н., Слынько Н.М., Яковлев В.А., Пельтек С.Е. Поиск возобновляемых источников целлюлозы для многоцелевого использования // Вестник ВОГиС. 2010. Т. 14. № 3. С. 569—578.

19. Макарова Е.И., Будаева В.В., Митрофанов Р.Ю. Использование мультиэнзимных композиций для гидролиза нетрадиционного целлюлозосодержащего сырья // Ползуновский вестник. 2010. № 4. С. 192—198.

20. Пат. 2472808 Россия, С 1. Способ получения целлюлозы (варианты) и устройство для его осуществления / Будаева В.В., Цуканов С.Н., Сакович Г.В. — № 2011134207/05, заявлено 15.08.2011; опубл. 20.01.2013, Бюл. № 2. 10 с.

21. Оболенская А.В., Ельницкая З.П., Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. М.: Экология, 1991. 320 c.

22. Березин И.В., Клесов А.А., Швядас В.К., Угарова Н.Н., Варфаломеев С.Д., Ярополов А.И., Казанская Н.Ф., Егоров А.М. Инженерная энзимология. М.: Высшая школа, 1987. С. 32—42.

23. Будаева В.В., Сакович Г.В. Нетрадиционные целлюлозы для технической химии / Фундаментальные и прикладные проблемы технической химии: сб. науч. тр. Новосибирск: Наука, 2011. С. 281—295.

24. Павлов И.Н., Будаева В.В., Сакович Г.В. Термобарическая обработка плодовых оболочек овса в водной среде / Химическая технология и биотехнология новых материалов и продуктов: тезисы докладов IV Международной конференции РХО им. Д.И. Менделеева: в 2 т. Т. 2, г. Москва, 24—25 октября 2012. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева: ИФХЭ им. А.Н. Фрумкина РАН, 2012. С. 135—137.

25. Третьяков В.Ф., Макарфи Ю.И., Третьяков К.В., Французова Н.А., Талышинский Р.М. Каталитическая конверсия биоэтанола в углеводородные топлива // Катализ в промышленности. 2010. № 5. С. 11—29.


Для цитирования:


Будаева В.В., Макарова Е.И., Скиба Е.А., Сакович Г.В. ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ ГИДРОЛИЗ ПРОДУКТОВ ГИДРОТЕРМОБАРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МИСКАНТУСА И ПЛОДОВЫХ ОБОЛОЧЕК ОВСА. Катализ в промышленности. 2013;(3):60-66.

For citation:


Budaeva V.V., Makarova E.I., Skiba E.A., Sakovitch G.V. Enzymatic hydrolysis of products of hydro thermobaric processing of miscanthus and oat hull fibre. Kataliz v promyshlennosti. 2013;(3):60-66. (In Russ.)

Просмотров: 376


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)