ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ ГИДРОЛИЗ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ОСТАТКА ПОСЛЕ КСИЛИТНОЙ ВАРКИ

УДК 661.124

  • Анна Валерьевна Бахтиярова Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет Email: Nyroc@rambler.ru
  • Софья Романовна Мамбетова Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова Email: sofya.mam@icloud.com
  • Сергей Дмитриевич Пименов Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова Email: chudopim@mail.ru
  • Владимир Витальевич Володин Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова Email: vladimir131035@yandex.ru
  • Аркадий Пантелеймонович Синицын Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова Email: apsinitsyn@gmail.com
Ключевые слова: ксилитная варка, ферментативный гидролиз, реакционная способность, целлолигнин, ксилоза, глюкоза

Аннотация

Предварительная обработка лигноцеллюлозного растительного сырья является важным этапом для получения глюкозы ферментативными методами. В результате кислотной обработки растительного сырья и растворения его гемицеллюлозной части происходит образование ксилозного раствора и разрыхление структуры нерастворимого остатка. В статье рассмотрена реакционная способность целлолигнина после ксилитной варки березовой древесины при различном расходе кислоты на процесс гидролиза. Выход продуктов при завершении процесса ферментативного гидролиза в образце, обработанном с повышенным расходом кислоты (6.25 г/ кг асд), составил 33.3 г/л, что на 55.6% выше, чем в случае образца, обработанного меньшим количеством кислоты (расход 3.75 г/кг асд). Выход продуктов при ферментативном гидролизе исходной древесины березы составил 8 г/л, таким образом, реакционная способность образцов лигноцеллюлозного остатка при ферментативном гидролизе увеличивается с увеличением расхода кислоты при ксилитной варке соответственно с 2.2 и 4 раза. На практике целесообразно комбинировать процессы ксилитной варки и ферментативного гидролиза для более эффективного использования ксилансодержащего сырья, получения ксилозы и глюкозы для последующего получения продуктов с добавленной стоимостью.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Анна Валерьевна Бахтиярова, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет

старший преподаватель кафедры технологии лесохимических продуктов, химии древесины и биотехнологии

Софья Романовна Мамбетова , Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова

магистрант

Сергей Дмитриевич Пименов , Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова

кандидат технических наук, младший научный сотрудник инновационного инжинирингового центра

Владимир Витальевич Володин , Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова

доктор биологических наук, профессор, профессор кафедры технологии лесохимических продуктов, химии древесины и биотехнологии

Аркадий Пантелеймонович Синицын , Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

доктор химических наук, профессор, заведующий лабораторией

Литература

Silva T.P., Cordeiro de Assis G., Santana N.B., Tavares I.M.C., Santos P.H., Salay L.C., Iqbal M.W., Bilal M., Franco M. Valorization of Biomass to Bioproducts. Elsevier, 2023, pp. 1–26. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-822887-6.00005-X.

Ravella S., Gallagher J., Fish S., Prakasham R.S. D-Xylitol. Berlin, Heidelberg: Springer, 2012, pр. 291–306. https://doi.org/10.1007/978-3-642-31887-0_13.

Mambetova S.R., Bakhtiyarova A.V., Mikhaylova A.Ye. Tendentsii razvitiya nauki i obrazovaniya, 2023, no. 100-2, pp. 112–114. https://doi.org/10.18411/trnio-08-2023-88. (in Russ.).

Prakasham R.S., Rao R.S., Hobbs P.J. Curr. Trends. Biotechnol. Pharm., 2009, vol. 3, pp. 8–36.

Arcano Y.D., Valma na Garcıa O.D., Mandelli D., Carvalho W.A., Magalhaes Pontes L.A. Catalysis Today, 2020, vol. 344, pp. 2–14. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2018.07.060.

Deng W., Feng Y., Fu J. et. al. Green Energy & Environment, 2023, vol. 8, no. 1, pp. 10–114. https://doi.org/10.1016/j.gee.2022.07.003.

Patent 2142999 (RU). 20.12.1999. (in Russ.).

Bolotnikova T.A., Bazarnova Yu.G., Aronova Ye.B., Bolotnikova O.I. Nedelya nauki SPbPU: materialy nauchnoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiyem. [Science Week of SPbPU: Proceedings of a scientific conference with in-ternational participation]. St. Peterburg, 2019, vol. 1, pp. 6–8. (in Russ.).

Satyavolu J., Ganesh Dattatreya Tadimeti J., Thilakaratne R. Energy Conversion and Management: X, 2021, vol. 10, 100073. https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2020.100073.

Zhu J.Y., Pan X. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2022, vol. 164, 112583. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112583.

Sharapova I.E. Butlerovskiye soobshcheniya, 2018, vol. 56, no. 11, pp. 140–145. (in Russ.).

Dontsov A.G., Sharapova I.E. Butlerovskiye soobshcheniya, 2018, vol. 56, no. 11, pp. 146–152. (in Russ.).

Bakhtiyarova A.V., Belousov I.I., Kind A.V., Romanenko K.A., Spitsyn A.A. Khimicheskaya tekhnologiya, 2019, vol. 20, no. 3, pp. 98–103. https://doi.org/10.31044/1684-5811-2019-20-3-98-103. (in Russ.).

Purnawan A., Thontowi A., Kholida L.N., dan Urip Perwitasari U. Jurnal Ilmu Lingkungan, 2021, vol. 19(3), pр. 485–496. https://doi.org/10.14710/jil.19.3.485-496.

El Hage M., Louka N., Rezzoug S.-A., Maugard T., Sablé S., Koubaa M., Debs E., Maache-Rezzoug Z. Energies, 2023, vol. 16, 5052. https://doi.org/10.3390/en16135052.

Santos V.T.D.O., Siqueira G., Milagres A.M.F., Ferraz A. Ind. Crop. Prod., 2018, vol. 111, pp. 722–730. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.11.053.

Bakanov V.V., Vedernikov D.N., Khabarova L.S. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2020, no. 3, pp. 67–72. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020037277.

Ruiz-Matute A.I. et al. J. Chromatogr. B, 2011, vol. 879, pp. 1226–1240. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2010.11.013.

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

Sinitsyn A.P., Gusakov A.V., Chernoglazov V.M. Biokonversiya lignotsellyuloznykh materialov: ucheb. posobiye. [Bioconversion of lignocellulosic materials: textbook]. Moscow, 1995, 224 p. (in Russ.).

Dotsenko G.S., Chekushina A.V., Kondrat'yeva Ye.G., Pravil'nikov A.G., Andrianov R.M., Osipov D.O., Sinitsyna O.A., Korotkova O.G., Stepanov V.I., Novozhilov Ye.V., Achil'diyev Ye.R., Konstantinova S.A., Sinitsyn A.P., Lesnoy vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta lesa, 2012, no. 8 (91), pp. 129–134. (in Russ.).

Опубликован
2025-06-14
Как цитировать
1. Бахтиярова А. В., Мамбетова С. Р., Пименов С. Д., Володин В. В., Синицын А. П. ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ ГИДРОЛИЗ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ОСТАТКА ПОСЛЕ КСИЛИТНОЙ ВАРКИ // Химия растительного сырья, 2025. № 2. С. 311-317. URL: https://journal.asu.ru/cw/article/view/14675.
Выпуск
Раздел
Биотехнологии