1598005439-1326b994f1090c560653e496106b7ac8 (811216), страница 61
Текст из файла (страница 61)
1., ОЬояЬ Б. Ги: С!сап Еией йош Всотазв апй %мсея, 8утролшп Рарегя оГ Гйе 1пвс!сисе о1 бая ТесЬпо(ояу швеция ас Ог1апйо, Е!ог!йа, 1апиагу, 1977, рр. 323-351, 1пвгйисе ог баз ТесЬпо!ояу, СЬюаяо, 111!по!в. 9. СЬупоиеги Р.Р., К1аяя Р.1., ОЬояи $.!и: Епегку Ггош Вюгпам апй %акгев, Бутров!шп Рарегя оГ йге !пябсиге о1 бав ТесЬпо!ояу швеция ас %аз!дик!оп, и.
С., Аикивд 1978, РР. 229 — 251, Гпвщще ог бав ТесЬпо!ояУ, С(бсако, 61шои. 10. 1.шдпег Е., Роо1еу С. А., %аде К. Н. СЬеписа! ваг!а6оп оГ сЬешюа( сопябспепсз сп Масгосуябв руг!1ега, Осеап Роой апй Епегяу Еагш РгоУесс Еша( Керогг, Ыача! 1)пйегвеа Сепсег, Бап Р!еко, Уапиагу, 1977. !1. МаЬ КА., %агй Р.М., Васев! К, б!аяя Т.1 Алли.
Вес. Агюгобюг, 31, 309 — 34! (1977). 12. Хе!Ьов 1. Сг. Висгегю!. Кею., 41, 514 — 541 (1977). 20-зв Часть 11 13. МсСаггу Р.!.. Гп: Рпис)р)ея апд Арр)!сайопя оГ Айиайс М!сгоЬю)ойу (Неи)се)е)с)аи Н., Оопдего )9.. сдя.), !оЬп %1!еу, )Чев Уогй 1964, рр. 314 — 343. 14. Вреесе К. Е., МсСапу Р. Ь. 1п: Адтапсея |п %а|ег Ро))и1юп КекеагсЬ. Ргоссед!пйк оГ йе (Р!гкг) 1п1егпа1юпа1 Соп(егепсс го!.
2, Регвагиои Ргея, )я)ев Уогй 1964, рр, 305 — 322. 15. ОЬозЬ 8., К1взз О, Ь. !и: С1евп Рие1я Ггош Вюпгаяя, 8евабе, Ыгбап КеГияе, апд Аапси1пна1 %апек, бушрояшп Рарегя о( йе !пвйше оГ бая ТесЬпо!обу шее|шб а| О|1апдо, Р)ог)да, запиагу, 1976, рр. 123-182, 1пя1йи1с оГ бая ТесЬпо)ойу, СЫсайо, 111!по|я 16. Кс1!у С.А.. СЬуповей Р. Р. Ги| Ргосеед)п)Н о( йе АВТМ 5ушрояиш оп )с)аг)те Айна!)с Вас1епа| Епшпегайоп, Ас|!гд|у апд Есо!ойу (3.%.,Сокгсг|оп апд К. К. Со)ве!1, едя) РиЫнЬед Ьу Ашепсап 8ос)есу Гог Текйпй Мега!з, 1979, рр. 164- 179.
17. гаге) К Н., Баас|оп Н. К., Вгуап| М. Р. Арр!. Еииьси. М)сгоЬ)о1., 33, 298-307 (1977). 18. РЬВГег !.Т. В|о|есЬпо(. Вюеир., 16, 771-786 (1974). 19. Рексу Е С,, %о!Гс К.8. АггЬ. М|сгоЬ|о~., 107, 33-40 (1976). 20. С|ЬояЬ К, 8едне!агг 3. К., С|пквоЫ К. Н., Нспгу М. Р., Воях К 3., К!ам Р.Ь. КеяеагсЬ в|ис1у |о де|спи)ие йе ГеаяЬ|йу о( ргодис!ий шейапе. 8ак Ггош вес )се1р, Гйпа1 Керо|1 Гог Ы.К )Чачу Сои|гас| )к)о. )900!23-76-С-0271, 1пвйи|е оГ бав ТесЬпо!оку, СЬ|сайо, 1976. 21. Р(ейсг 3.Т.
Ги: Мйгой)а) Епегйу Сопчегяои (Н.б. 8сЫеве) аид Е Вагпеа, едв.), Регйапюп Ргея, Нев уогК 1977, рр. 139 — 155. 22. МсСаг|у Р.1... Тоний Ь.У., 8)ис)сеу Р.С., Неа!у ЕВ., Гг. 1п; Мйгобга! Епегйу Соичсгяоп (Н.б. 8сЫебе) апд Е Вагиеа, едк.), Регйашоп Ргся, )с)ев уог)с, 1977, рр. 179 — 199. 23. К1ая О.Ь., ОЬокЬ 8. Соигад 3.К. Ги: С!сап Еие)в Ггош Вюшам, 8евайе, Г)гбап КеГше, апд Айпсийига! %апек, 8ушройшп Рарегя оГ йе Ьяк)йию оГ бая ТесЬпо1обУ шее|)пб а| Ог1апдо, Р!ог)да 13апиагУ, 1976), РР. 229-252 Гпкц1йе оГ С|аз ТесЬпо1ойу, С1исабо, 111шон. 24. Соитегке ЕС., 26!Ьик Е б., бгачез К.Е., Ечапя б.%.
Ра!гу шап|не дебгас1айои ипдег гпекорйй)с аид йепиорЬйс |егирега|игея, рарег ргевеп|ед а| йе %|п|ег Меепий оГ йе Агпепсап 8ос)е|у оГ Айгюийига! Епй)песта, СЬ|сайо, 1975. Основные принципы получения этанола фериентацией Д. Маннекез) В течение длительного времени этаиол получали путем переработки продуктов сельского хозяйства. Лишь в середине ХХ столетия было освоено производство синтетического этанола иэ нефти. Однако уже в 70-х годах в связи с истощением нефтяных ресурсов возникла необходимость вплотную заняться изучением возможностей производства топливного этаиола из биомассы, чтобы исключить зависимость страны от импортной нефти.
К этому времени в области изучения механизма ферментапии были достигнуты значительные успехи. Однако технология промышленною производства этаиола фермеитапией практически отсутствовала. Для того чтобы производство этанола ферментапней биомассы было эффективным, необходимо иметь представление о биохимическом механизме превра-щения биомассы в этанол. Только а этом случае можно пеленаправленно влиять на параметры ферментапии, поддерживать оптимальный режим производства этанола, обеспечить максимальную конверсию субстрата в этанол, а также понизить стоимость его производства. 1. СУБСТРАТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭТАНОЛА Как известно, в присутствии кислорода сахара разлагаются под действием микроорганизмов на диоксин углерода н воду.
Однако некоторые микроорганизмы способны расшецлять органические соединения, в частности сахара, в отсутствие кислорода, при этом в качестве побочного продукта образуется этанол, а не вода. Микроорганизмы, ответственные за образование этанола, являются факультативными, т.е. они могут расти в присутствии кислорода нли без него.
Если при ферментацнн поступает достаточное количество воздуха, то анаэробный процесс становится более эффективным аэробным (цикл Кребса) и производство этанола прекращается. Ранее образовавшийся этанол может быт» использован (гликолнтический метод) и окнслен до диоксида углерода. Таким образом, этанол образуется только тогда, когда параметры роста микроорганизмов нс могут обеспечить окислительный обмен. При этом факультативные микроорганизмы используются менее эффективно и этанол является продуктом отходов.
" Оои81ав М. Миппесйе, 13ппе|хйу оГ Овайопщ Гуерагнпепг оГ Вогану апд МюгоЪ|о!ойу. 308 Часть П В качестве субстрата для производства этанола методом анаэробной ферментадии может быть использована любая сельскохозяйственная культура с высоким содержанием крахмала или сахаров (кукуруза, кар.
тофель, сахарная свекла, зерно) или целлюлозные материалы (древесина, солома, бумага, отходы лесозаготовительной промышленности) и навоз. Сахара в сельскохозяйственных продуктах содержатся в аиде либо димеров гексозных сахаров (сахароза или глюкоза-фруктоза, в сахарном тростнике и сахарной свекле), либо крахмала (полимер глюкозы), получаемого нз кукурузы, картофеля и зерна.
Поскольку при использовании в качестве жидкого топлива этанола, а в качестве газообразного метана и водорода одних сельскохозяйственных ресурсов страны недостаточно для одновременного удовлетворения потребностей как в энергии, так и в пищевых продуктах 13, 4], изучалась возможность использования других источников ферментирующихся сахаров или не содержащих сахаров субстратов.
Несомненно, что самым мощным источником углеводов, из которых может быть получен этанол, являются деллюлозные материалы. Так, древесина содержит деллюлозу (полимер глюкозы), гемицеллюлозу (смешанные гексозы и пентозы) и ксилан (полимер ксилозы), которые при правильной предварительной обработке мокнут оказаться субстратом для производства этанола ферментацией. Источником ферментирующихся сахаров для производства этанола могут быть также целлюлозосодержа~цие отходы, такие, как солома, шелуха риса, обрезки деревьев и бумага (7]. Для производства этанола могут быть использованы отходы производства пищевых продуктов, в частности молочная сыворотка — отход сыроваренной промышленности 18]. 1.1.
Подготовка субстрата Общая кинетика пропесса и эффективность превращения субстрата в этанол существенным образом зависят от предварительной подготовки субстрата для ферментадии (9]. Поскольку стоимость субстрата влияет на стоимость этанола, методы предварительной подготовки сырья имеют важное значение и для снижения производственных расходов. Некоторые микроорганизмы расщепляют крахмал на сахар-мальтозу и глюкозу, которые затем могут быть превращены в этанол. Однако используемая в большинстве ферментационных продессов дрожжевая культура 5ассЬагогиусех неспособна превращать крахмал в ферментирующиеся сахара.
Поэтому крахмал перед ферментацией в этанол подвергают гидролизу, в результате которого образуются мальтоза и глюкоза (2, 10]. При производстве пива гидролиз ячменного крахмала осуществляется с помощью растительных ферментов (амилаза), получаемых из прорастающих семян в процессе образования солода 19]. В других процессах ожижение крахмала осуществляется путем добавле- Способы получения энергии из биомн осы 309 нотве ° ния грибковых амилаз. В большгтн~ ~ ~случаев производства этанола из н хлеб крахмала кукурузы, картофеля илн Ьсебных злаков требуется предваригтодгсз тельная подготовка сырья.