BIOTECHNOLOGICAL VIEW OF ETHANOL BIOSYNTHESIS FROM MISCANTHUS
Abstract
It is demonstrated that Saccharomyces сerevisiae Y-1693 yeast (RNCIM) is recalcitrant to aqueous enzymatic Miscanthus hydrolysate. Its good condition indicates that the media have no detrimental impurities characteristic of acid chemical hydrolyzates. Ethanol biosynthesis from enzymatic Miscanthus cellulose hydrolysate occurs best at native active pH 4,5–4,7 pH. Addition of 1 % yeast extract makes the medium of aqueous enzymatic hydrolyzate of Miscanthus cellulose complete. Moreover, in batch fermentation it is sufficient to introduce 10 % yeast inoculum in the log phase of growth. As shown by gas-liquid chromatography, enzymatic digestion of Miscanthus cellulose yields ethanol with low contents of esters and fusel oils. Miscanthus bioethanol is free of methanol.
About the Authors
O. V. Baibakova
Institute for Problems of Chemical and Energetic Technologies, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Biysk, Russia
Russian Federation
Russian Federation
E. A. Skiba
Institute for Problems of Chemical and Energetic Technologies, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Biysk, Russia
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Аблаев А.Р. Большая нефть и биотопливо // Биотехнология. 2011. № 3. С. 8–14.
2. Агеев Л.М., Корольков С.И. Химико-технический контроль и учет гидролизного и сульфитно-спиртового производства. М.; Л.: Гослесбумиздат, 1953. 403 с.
3. Будаева В.В., Гисматулина Ю.А., Золотухин В.Н., Сакович Г.В., Вепрев С.Г., Шумный В.К. Показатели качества целлюлозы, полученной азотнокислым способом в лабораторных и опытно-промышленных условиях из мискантуса // Ползунов. вестник. 2013. № 3. С. 162–168.
4. Булаткин Г.А., Митенко Г.В. Перспективная энергетическая культура – мискантус китайский // Экол. вестн. России. 2013. № 7. С. 31–36.
5. Гисматулина Ю.А., Будаева В.В. Химический состав российского мискантуса и качество целлюлозы, полученной из него // Химия в интересах устойчивого развития. 2013. Т. 21. № 5. С. 539–544.
6. ГОСТ Р 51135-98-2003. Изделия ликероводочные. Правила приемки и методы анализа. Технические требования. Введ. 1998-03-02. М.: ИУС, 2003. 116 с.
7. ГОСТ Р 51786-2001. Водка и спирт этиловый из пищевого сырья. Газохроматографический метод определения подлинности. М.: Изд-во стандартов, 2001. 8 с.
8. ГОСТ Р 52193-98-2003. Спирт этиловый-сырец из пищевого сырья. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 2005. 4 с.
9. ГОСТ 17299-78. Спирт этиловый технический. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1978. 4 с.
10. Кузнецова О.Ю. Современные аспекты развития бионано- и/или нанобиотехнологии // Вестн. Казан. технол. ун-та. 2013. Т. 16. № 3. С. 156–163.
11. Павлов И.Н. Установка для исследования биокаталитического превращения продуктов переработки недревесного сырья // Катализ в промышленности. 2014. № 1. С. 66–72.
12. Скиба Е.А., Будаева В.В., Павлов И.Н., Макарова Е.И., Золотухин В.Н., Сакович Г.В. Получение ферментативных гидролизатов технических целлюлоз мискантуса и их спиртовое брожение // Биотехнология. 2012. № 6. С. 42–52.
13. Шарков В.И., Сапотницкий С.А., Дмитриева О.А. Технология гидролизных производств. М.: Лесн. пром-сть, 1973. 408 с.
14. 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 // Вавилов. журн. генет. и селекции. 2010. Т. 14. № 3. С. 569–578.
15. Яровенко В.Л., Маринченко В.А., Смирнов В.А. Технология спирта. М.: Колос, 1999. 464 с.
16. Brosse N., Sannigrahi P., Ragauskas A. Pretreatment of Miscanthus × giganteus using the ethanol organosolv process for ethanol production // Ind. Eng. Chem. Res. 2009.V. 48. Р. 8328–8334.
17. Jordan D.B., Bowman M.J., Braker J.D., Dien B.S., Hector R.E., Lee C.C., Mertens J.A., Wagschal K. Plant cell walls to ethanol // Biochem. J. 2012. Nо. 442. P. 241–252. DOI:10.1042/BJ20111922.
18. Somerville C., Youngs H., Taylor C., Davis S.C., Long S.P. Feedstocks for lignocellulosic biofuels // Science. 2010. V. 329. P. 790–792.
Review
Views:
6777
Email this article 