DYNAMICS OF CARBOHYDRATES YIELD DURING THE HIGH TEMPERATURE HYDROLYSIS OF WHEAT STRAW WITH SULFUROUS ACID

  • Мария Владимировна Харина Kazan National Research Technological University, 68 Karl Marx street, Kazan, 420015 Email: somariya@mail.ru
  • Виктор Михайлович Емельянов Kazan National Research Technological University, 68 Karl Marx street, Kazan, 420015 Email: emelianov@front.ru
  • Алексей Равильевич Аблаев Kazan National Research Technological University, 68 Karl Marx street, Kazan, 420015 Email: aablaev@gmail.com
  • Наталья Евгеньевна Мокшина Institute of Biochemistry and Biophysics, Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2/31 Lobachevsky street, Kazan, 420111 Email: natalali@list.ru
  • Надежда Николаевна Ибрагимова Institute of Biochemistry and Biophysics, Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2/31 Lobachevsky street, Kazan, 420111 Email: nibra@yandex.ru
  • Татьяна Анатольевна Горшкова Institute of Biochemistry and Biophysics, Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2/31 Lobachevsky street, Kazan, 420111 Email: gorshkova@mail.knc.ru
DOI_disc_logo https://doi.org/10.14258/jcprm.1401053
Keywords: wheat straw, hydrolysis, sulfurous acid, high performance anion exchange chromatography, monosaccharides

Abstract

The influence of temperature and time treatment on the composition and content of carbohydrates of wheat straw hydrolysates with sulfurous acid (0,.59 and 1,18% wt.) was investigated. The maximum yield of sugars in hydrolysates obtained at temperatures of 150–200 °C did not exceed 10% of the total carbohydrate content of the straw. Irrespective of the temperature effects in the hydrolysates xylose predominated (48,4–55,1 mol% of monosaccharides). The dynamics of mono-, oligo-and polysaccharide yeld during hydrolysis of wheat straw with sulfurous acid 0,59% wt. at 190 °C was analyzed. Due to the high content of pentoses, and in particular, xylose, obtained hydrolysates for produce xylose, xylitol and furfural, fodder yeast could be used.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

Мария Владимировна Харина, Kazan National Research Technological University, 68 Karl Marx street, Kazan, 420015
ассистент кафедры Химической кибернетики ФГБОУ ВПО "КНИТУ"
Виктор Михайлович Емельянов, Kazan National Research Technological University, 68 Karl Marx street, Kazan, 420015
заведующий кафедрой химической кибернетики ФГБОУ ВПО «КНИТУ»», доктор технических наук, профессор
Алексей Равильевич Аблаев, Kazan National Research Technological University, 68 Karl Marx street, Kazan, 420015
аспирант кафедры химической кибернетики ФГБОУ ВПО «КНИТУ»
Наталья Евгеньевна Мокшина, Institute of Biochemistry and Biophysics, Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2/31 Lobachevsky street, Kazan, 420111
научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки Казанский институт биохимии и биофизики Казанского научного центра Российской академии наук, кандидат биологических наук
Надежда Николаевна Ибрагимова, Institute of Biochemistry and Biophysics, Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2/31 Lobachevsky street, Kazan, 420111
старший научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки Казанский институт биохимии и биофизики Казанского научного центра Российской академии наук, кандидат биологических наук
Татьяна Анатольевна Горшкова, Institute of Biochemistry and Biophysics, Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2/31 Lobachevsky street, Kazan, 420111
заведующий лабораторией механизмов роста растительных клеток Федерального государственного бюджетного учреждения науки Казанский институт биохимии и биофизики Казанского научного центра Российской академии наук, доктор биологических наук, профессор

References

Сушкова В. И., Воробьева Г. И. Безотходная конверсия растительного сырья в биологически активные вещества. М., 2008. 216 с.

Scheper Т., Tsao G. T. Recent progress in bioconversion of lignocellulosics. Berlin, 1999. 280 p.

Нуртдинов Р.М. Эффективность процессов осахаривания соломы и оценка качества гидролизатов для культивирования сахаромицетов: автореф. дис. … канд. техн. наук. Казань, 2012. 20 с.

De Bari I., Nanna F., Braccio G., SO2-catalyzed steam fractionation of aspen chips for bioethanol production: Optimization of the catalyst impregnation // Industrial & Engineering Chemistry Research, 2007. V. 46, №23. С. 7711-7720.

Нуртдинов Р.М., Мухачев С.Г., Валеева Р.Т., Емельянов В.М. Высокотемпературный гидролиз растительного сырья // Вестник Казанского технологического университета, 2011. №10. С. 204-208.

Нуртдинов Р.М., Валеева Р.Т., Мухачев С.Г. Низкотемпературный гидролиз растительного сырья // Вестник Казанского технологического университета, 2011. № 15. С.150-153.

Мухачев С.Г., Валеева Р.Т., Нуртдинов Р.М. Питательная среда для генерации биомассы сахаромицетов // Производство спирта и ликероводочных изделий, 2011. №3. С. 20 - 23.

Stephen S. Fry The growing plant cell wall: chemical and metabolic analysis. New York,1988. 121 p.

Мухачев С.Г., Емельянов В.М., Шавалиев М.Ф., Елчуев Р.Т., Валеева Р.Т., Нуртдинов Р.М., Буйлин А.М. Биотехнологический комплекс учебной лаборатории энерго- и ресурсосбережения // Вестник Казанского технологического университета, 2009. № 5. С. 21-26.

Нуртдинов Р.М., Мухачев С.Г., Валеева Р.Т., Емельянов В.М., Шавалиев М.Ф., Шагивалеев И.В., Якушев И.А.. Разработка биотехнологического комплекса переработки растительного сырья и отходов сельскохозяйственного производства // Вестник Казанского технологического университета, 2011. № 2. С. 143-147.

Жданов Ю.А., Дорофеенко Г.Н. Практикум по химии углеводов. 2-е изд., перераб. и доп. М., 1973. 204 с.

Carpita N, McCann M (2000) The cell wall. In: Buchanan B, Gruissem W, Jones R (eds) Biochemistry and molecular biology of plants. Am. Soc. of Plant Physiol, Rockville, pp 52-108

Бровенко Г.Н., Гусельникова Т.В. Химический состав гидролизатов древесины – субстрата для микробиологического синтеза белка (обзор литературы). Фурфурол и оксиметилфурфурол // Гидролизная и лесохимическая промышленность, 1993. №1. С. 6-10.

Published
2014-03-22
How to Cite
1. Харина М. В., Емельянов В. М., Аблаев А. Р., Мокшина Н. Е., Ибрагимова Н. Н., Горшкова Т. А. DYNAMICS OF CARBOHYDRATES YIELD DURING THE HIGH TEMPERATURE HYDROLYSIS OF WHEAT STRAW WITH SULFUROUS ACID // chemistry of plant raw material, 2014. № 1. P. 53-59. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/jcprm.1401053.
Issue
No 1 (2014)
Section
Biopolymers of plants

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The authors, which are published in this journal, agree to the following conditions:

1. Authors retain the copyright to the work and transfer to the journal the right of the first publication along with the work, at the same time licensing it under the terms of the Creative Commons Attribution License, which allows others to distribute this work with the obligatory indication of the authorship of this work and a link to the original publication in this journal .

2. The authors retain the right to enter into separate, additional contractual agreements for the non-exclusive distribution of the version of the work published by this journal (for example, to place it in the university depository or to publish it in a book), with reference to the original publication in this journal.

3. Authors are allowed to post their work on the Internet (for example, in a university repository or on their personal website) before and during the review process of this journal, as this may lead to a productive discussion, as well as more links to this published work.