Если мой сайт помог вам в подготовке к экзаменам вы можете отправить ссылку своим друзьям биологам.  Это сделает ресурс лучше!

Vinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.x

Побочные продукты и отходы, содержащие углеводы, можно переработать путем традиционного микробного брожения или биотехнологических процессов, относящихся к сфере промышленной микробиологии. Например, меласса, которая служит маточным сиропом для кристаллизации сахарозы и удаляется из технологического цикла, когда концентрация сахара становится слишком низкой, является обильным побочным продуктом, содержащим помимо сахара сульфиты, карбонаты и соли кальция и магния (особенно свекловичная меласса). Однако при ее брожении используется не весь остаточный сахар. Крахмал составляет около 50 % сухой массы зерен злаков, картофеля и маниока. Этот продукт производят главным образом из кукурузы и пшеницы, непригодной для хлебопечения, а также из картофеля. Он легко подвергается кислотному или ферментативному гидролизу, в результате чего получаются декстрины и глюкоза, которые потом используются в промышленности для ферментационного производства спирта и фруктозного сиропа.

Гемицеллюлозы охватывают группу полисахаридов, связанных с целлюлозой в первичной и вторичной стенках растительных клеток. Они составляют до 10 % древесной массы хвойных деревьев и 20 % — лиственных пород. В соломе и кукурузных кочерыжках их доля превышает 30 %. При гидролизе гемицеллюлоз, в частности ксиланов, образуются пентозы, главным образом ксилозы. Швейцарским исследователям, работающим в промышленной группе Шульцера, удалось экстрагировать этот моносахарид из сульфитных растворов, образующихся на заводах по производству древесной массы: до 80 кг из 1 т отходов. Выход из жома сахарного тростника еще выше — порядка 120 кг ксилозы на 1 т отходов.

Сотрудники Исследовательского института солнечной энергии (SERI) в 1982 г. обнаружили анаэробную бактерию Thermobacteroidessaccharolyticum, которая при температуре выше 40 °С вызывает деградацию гемицеллюлоз, содержащихся в фураже или древесных отходах. Среди полученных конечных продуктов были этанол и молочная кислота.

Сейчас исследователи из SERI пытаются выделить ферменты, ответственные за разрушение гемицеллюлоз и сбраживание продуктов такой деградации. Шнайдер из Национального исследовательского совета в Канаде и Цао из университета Пардю независимо показали, что после превращения ксилозы в ксилулозу последняя может сбраживаться в спирт при участии Saccharomycescerevisiae. Изомеризация осуществляется ферментом ксилозоизомеразой. При введении кодирующего его гена в дрожжевые клетки могут происходить превращение альдопентоз в альдоцетозы и последующее спиртовое брожение.

С другой стороны, из ксилозы можно получить ксилит, который очень сладок и в то же время не вызывает порчи зубов. Что касается гидролиза целлюлозы в глюкозу, то его можно провести при помощи Trichodermareesii, целлюлоза которой разрушает кристаллическую и нерастворимую целлюлозу. Спапо с коллегами из военно-интендантской службы США (Натик, шт. Массачусетс) выделил мутант гриба, который продуцирует в два-четыре раза больше целлюлазы, чем штамм дикого типа.

Процесс гидролиза целлюлозы очень прост. Гриб выращивают в среде, содержащей еловую древесину и минеральные соли. Затем культура фильтруется, твердые элементы отбрасываются. Остается янтарного цвета жидкость с ферментом. Раствор вместе с измельченной бумагой помещают в реакционный чан и инкубируют при температуре 50 °С и атмосферном давлении. В ходе реакции гидролиза образуется неочищенный глюкозный сироп, после чего не гидролизованная целлюлоза и фермент используются повторно. Выход глюкозы составляет около 50 % исходной целлюлозы. Опытная фабрика в Натике перерабатывает до 500 кг этого продукта в месяц; его производственную мощность (по сырью) можно увеличить до 2 000 кг. Благодаря этому процессу из 1 т старого картона или соломы после сбраживания глюкозы, полученной гидролизом целлюлозы, образуется 150 л спирта.

По мнению американских специалистов, превращение отходов целлюлозы в спирт заслуживает большего внимания, чем получение спирта из крахмала кукурузы.

Давайте вместе сделаем данный сайт лучше! Поделитесь ссылкой на этот сайт со своими одногрупниками. Это поможет развитию нашего сайта.

2015-2021 © Биология для студентов | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

^ Наверх