БИОКОНВЕРСИЯ НЕПИЩЕВОГО ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ ЧАСТЬ 2
| Jazyk: | ruština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2016 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. |
| ISSN: | 2500-1558 2227-2925 |
| Popis: | Целью обзора является описание механизма ферментативного гидролиза целлюлозной и гемицеллюлозной составляющих сырья, обобщение опубликованных материалов и краткое изложение обоснования зависимости эффективности ферментативного гидролиза субстратов от ряда факторов с включением результатов собственных исследований. Представленные результаты получены авторами при исследовании исключительно непищевых недревесных целлюлозосодержащих видов сырья. Обзор сведений по биоконверсии сырья в доброкачественные глюкозные гидролизаты включает ряд обязательных положений для получения перспективных питательных сред для микробиологического синтеза. Поэтапно описан сложный механизм ферментативного гидролиза целлюлозной и гемицеллюлозной частей сырья. Рассмотрены факторы, оказывающие влияние на эффективность протекания ферментативного гидролиза: характеристики субстратов, условия проведения реакции (температура и кислотность среды), дозировка используемого целлюлазного комплекса и использование поверхностно активных веществ. В заключительной части представлена разработанная авторами технология биоконверсии перспективных видов (российского мискантуса и плодовых оболочек овса) в глюкозные гидролизаты. Технология включает в себя обработку сырья в одну стадию разбавленным раствором азотной кислоты или гидроксида натрия и ферментативный гидролиз полученного субстрата при оптимальных параметрах процесса с использованием высокоэффективной мультиэнзимной композиции. Показано, что полученные таким образом водные гидролизаты растворы сахаров с преимущественным содержанием глюкозы путем микробиологического синтеза могут быть преобразованы в этанол и бактериальную целлюлозу. Установлено, что, несмотря на многообразие научно обоснованных подходов к эффективной биоконверсии недревесного сырья, предложенная авторами технология обладает рядом преимуществ. This review aims to describe the mechanism of enzymatic hydrolysis of the cellulosic and hemicellulosic fractions of biomass, generalize published materials, and briefly substantiate the efficacy of enzymatic hydrolysis of substrates subject to a number of factors; the results of our own research are also given. Our findings presented herein have been obtained by investigating exclusively non-food, non-woody cellulosic feedstocks. The overview of data on the biorefining of biomass into good quality glucose hydrolyzates encompasses a spectrum of mandatory engineering aspects for the production of promising nutrient broths to be used for microbiological synthesis. The complex mechanism of enzymatic hydrolysis of the cellulosic and hemicellulosic fractions of biomass is described stepwise. The following factors that affect the enzymatic hydrolysis efficacy are discussed: substrate characteristics, reaction conditions (temperature and broth acidity), dosage of the cellulase cocktail used, and application of surfactants. The conclusion section introduces a proprietary technology for the biorefining of the promising feedstocks, Russian Miscanthus and oat hulls, into glucose hydrolyzates. The technology involves a one-stage processing of the feedstocks with dilute nitric acid or sodium hydroxide and enzymatic hydrolysis of the resultant substrate under optimum process conditions by using a high-performance enzyme cocktail. It is shown that the aqueous hydrolyzates (sugar solutions containing chiefly glucose) thus obtained can be converted into ethanol and bacterial cellulose via microbiological synthesis. Despite a diversity of scientifically substantiated approaches to the efficient biorefining of non-woody raw materials, the technology suggested herein offers a range of advantages. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|