ВЛИЯНИЕ ГИДРОЛИТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СОДЕРЖАНИЕ РЕДУЦИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В НЕЙТРАЛЬНО-СУЛЬФИТНЫХ ЩЕЛОКАХ

УДК 663.15

  • Лейсан Азатовна Мингазова Казанский национальный исследовательский технологический университет Email: zleisan1@mail.ru
  • Елена Вячеславовна Крякунова Казанский национальный исследовательский технологический университет Email: oscillatoria@rambler.ru
  • Зося Альбертовна Канарская Казанский национальный исследовательский технологический университет Email: zosya_kanarskaya@mail.ru
  • Альберт Владимирович Канарский Казанский национальный исследовательский технологический университет Email: alb46@mail.ru
  • Игорь Вадимович Кручина-Богданов ООО «АМТ» Email: igogo011@gmail.com
  • Екатерина Васильевна Белкина ООО «Прикамский картон» Email: ekaterina.belkina@pcbk.ru
Ключевые слова: береза, нейтрально-сульфитный щелок, углеводы, кислотный гидролиз, ферментативный гидролиз, редуцирующие вещества

Аннотация

Цель настоящей работы – разработка технологии подготовки нейтрально-сульфитных щелоков, образующихся при получении волокнистых полуфабрикатов – целлюлозы из древесины березы для последующего использования в качестве питательной среды для культивирования микроорганизмов. Кислотный гидролиз проводили при температуре 100 °С при соотношении 10%-ного раствора серной кислоты к пробе щелока 1 : 1. Ферментативный гидролиз нейтрально-сульфитных щелоков осуществляли ферментными препаратами Accellerase XY и Accellerase XC при температуре 50±2 и 60±2 °С. Окончание гидролиза определялось по прекращению увеличения содержания редуцирующих веществ (РВ) в гидролизате. Исходный нейтрально-сульфитный щелок содержал 9.4% сухих веществ, 2.17% редуцирующих веществ, рН 5.3±0.2. Показано, что в результате ферментативного гидролиза происходит снижение содержания нерастворимого сухого остатка в гидролизате до 8.32 и 8.41% соответственно, а при кислотном гидролизе – до 7.8%. Содержание РВ в нейтрально-сульфитном щелоке после кислотного гидролиза увеличивается в среднем в 3 раза, тогда как после ферментативного гидролиза – максимум в 2 раза.

Методом газожидкостной хроматографии было установлено, что в полученных гидролизатах преобладают пентозы. Микробиологическая переработка сред с подобным углеводным составом возможна рядом штаммов микроорганизмов, способных ассимилировать пентозы, например, дрожжеподобными грибами семейства Saccharomycetaceae и бактериями семейства Enterobacteriaceae.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Лейсан Азатовна Мингазова, Казанский национальный исследовательский технологический университет

аспирант кафедры пищевой инженерии малых предприятий

Елена Вячеславовна Крякунова, Казанский национальный исследовательский технологический университет

доцент кафедры пищевой инженерии малых предприятий, кандидат биологических наук

Зося Альбертовна Канарская, Казанский национальный исследовательский технологический университет

доцент кафедры пищевой биотехнологии, кандидат технических наук

Альберт Владимирович Канарский, Казанский национальный исследовательский технологический университет

профессор кафедры пищевой биотехнологии, доктор технических наук

Игорь Вадимович Кручина-Богданов , ООО «АМТ»

генеральный директор, кандидат химических наук

Екатерина Васильевна Белкина, ООО «Прикамский картон»

инженер, заведующий исследовательской лабораторией

Литература

Akim E.L. Khimicheskiye volokna, 2016, no. 3, pp. 4–13. (in Russ.).

Area M.C., Felissia F.E., Nunez C.E., Venica A., Valade J.L. Cellul. Chem. Technol., 2000, vol. 34, pp. 173–182.

Area M.C., Felissia F.E., Nunez C.E., Venica A., Valade J.L. Cellul. Chem. Technol., 2000, vol. 34, pp. 525–535.

Saeed A., Jahan M.S., Li H.M., Liu Z.H., Ni Y.H., van Heiningen A. Biomass Bioenergy, 2012, vol. 39, pp. 14–19. DOI: 10.1016/j.biombioe.2010.08.039.

Plaza G.A., Wandzich D. Management Systems in Production Engineering, 2016, no. 3, pp. 150–155. DOI: 10.2478/mspe-02-03-2016.

Carvalheiro F., Duarte L.C., Gírio F.M. Journal of Scientific & Industrial Research, 2008, vol. 67, pp. 849–864.

Schaidle J.A., Moline C.J., Savage P.E. Environmental Progress & Sustainable Energy, 2011, vol. 30, no. 4, pp. 743–753. DOI: 10.1002/ep.10516.

Hamelinck C.N., van Geertje H., Faaij A. Biomass and Bioenergy, 2005, vol. 28, pp. 384–410. DOI: 10.1016/j.biombioe.2004.09.002.

Wellisch M., Jungmeier G., Karbowski A., Patel M.K., Rogulska M. Biofuels, Bioprod, Biorefining, 2010, vol. 4, pp. 275–286. DOI: 10.1002/bbb.217.

Bozell J.J. CLEAN – Soil, Air, Water, 2008, vol. 36, pp. 641–647. DOI: 10.1002/clen.200800100.

Schieb P.-A., Philp J.C. Trends Biotechnol., 2014, vol. 32, pp. 496–500. DOI: 10.1016/j.tibtech.2014.08.006.

Stuart P. PulpPapCanada, 2006, vol. 107, pp. 13–16.

Bogolitsyn K.G., Reznikov V.M. Khimiya sul'fitnykh metodov delignifikatsii drevesiny. [Chemistry of sulfite methods of wood delignification]. Moscow, 1994, 288 p. (in Russ.).

Deshpande R., Sundvall L., Grundberg H., Germgard U. BioRes., 2016, vol. 11, pp. 5961–5973. DOI: 10.15376/biores.11.3.5961-5973.

Christoph L.P. Integrated Forest Biorefineries: Challenges and Opportunities. Cambridge, 2013, 313 p.

Cherubini F., Jungmeler G., Wellisch M., Willke T., Skiadas I., Van Ree R., de Jong E. Biofuels, Bioprod. Bioref., 2009, vol. 3, pp. 534–546. DOI: 10.1002/bbb.172.

Demirbas A. Biorefineries: For Biomass Upgrading Facilities. London, 2010, pp. 75–92.

Hamalainen S., Nayha A., Pesonen H.-L. J. Cleaner Prod., 2011, vol. 19, pp. 1884–1891. DOI: 10.1016/j.jclepro.2011.01.011.

GOST 2184-2013. Kislota sernaya tekhnicheskaya. [GOST 2184-2013. Technical sulfuric acid]. Moscow, 2014, 37 p. (in Russ.).

Morozova Yu.A., Skvortsov Ye.V., Alimova F.K., Kanarskiy A.V. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta, 2012, no. 19, pp. 120–122. (in Russ.).

Aleksandrova E.A., Gaydukova N.G. Analiticheskaya khimiya v 2 knigakh. Kniga 1. Khimicheskiye metody analiza. [Analytical chemistry in 2 books. Book 1. Chemical methods of analysis]. Moscow, 2018, 551 p. (in Russ.).

Mukhutdinov R.R., Pilipenko T.V., Kruchina-Bogdanov I.V. Vestnik YuUrGU. Seriya «Pishchevyye i biotekhnologii», 2019, no. 4, pp. 75–84. DOI: 10.14529/food190408. (in Russ.).

Chulkin A.M., Loginov D.S., Vavilova Ye.A., Abyanova A.R., Zorov I.N., Kurzeyev S.A., Koroleva O.V., Benevo-lenskiy S.V. Biokhimiya, 2009, no. 6, pp. 805–813. (in Russ.).

GOST R 55302-2012. Fermentnyye preparaty dlya pishchevoy promyshlennosti. Metod opredeleniya ksilanaznoy ak-tivnosti. [GOST R 55302-2012. Enzyme preparations for the food industry. Method for determination of xylanase ac-tivity]. Moscow, 2013, 12 p. (in Russ.).

Bolotnikova O.I., Mikhaylova N.P., Bazarnova Yu.G., Aronova Ye.B., Bolotnikova T.A., Akinina Yu.N. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya khimiya i biotekhnologiya, 2019, no. 4, pp. 679–693. DOI: 10.21285/2227-2925-2019-9-4-679-693. (in Russ.).

Опубликован
2021-09-27
Как цитировать
1. Мингазова Л. А., Крякунова Е. В., Канарская З. А., Канарский А. В., Кручина-Богданов И. В., Белкина Е. В. ВЛИЯНИЕ ГИДРОЛИТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СОДЕРЖАНИЕ РЕДУЦИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В НЕЙТРАЛЬНО-СУЛЬФИТНЫХ ЩЕЛОКАХ // Химия растительного сырья, 2021. № 3. С. 309-317. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/9160.
Выпуск
Раздел
Биотехнологии