БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ БИОСИНТЕЗА ЭТАНОЛА ИЗ МИСКАНТУСА

В данной работе показано, что дрожжи Saccharomyces сerevisiae ВКПМ Y-1693 устойчивы к ферментативному водному гидролизату мискантуса, их хорошее морфофизиологическое состояние указывает на отсутствие в средах вредных примесей, характерных для кислотных химических гидролизатов. Установлено, что для биосинтеза этанола на среде ферментативного гидролизата целлюлозы мискантуса оптимальной является нативная активная кислотность гидролизата – 4,5–4,7 ед. рН; показано, что добавление 1 %-го дрожжевого экстракта позволяет сделать среду ферментативного водного гидролизата целлюлозы мискантуса полноценной. При этом в условиях периодического брожения достаточно вносить 10 % засевных дрожжей, находящихся в экспоненциальной фазе развития; методом газожидкостной хроматографии установлено, что ферментативный способ гидролиза целлюлозы мискантуса позволяет получать этанол с низким содержанием эфиров и сивушных масел. Метанол в биоэтаноле из мискантуса отсутствует.

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.