Введение
1 Аналитические исследования 11
1.1 Поколения растительного биоэтанола 11
1.2 Источники биомассы для производства биоэтанола 12
1.3 Состав целлюлозосодержащего сырья 15
1.4 Способы предварительной обработки биомассы
1.4.1 Предварительная обработка разбавленным раствором кислоты 19
1.4.2 Предварительная обработка разбавленным раствором щелочи 21
1.4.3 Предварительная обработка физическим и биологическим методами
1.5 Осахаривание целлюлозосодержащих субстратов 23
1.6 Метаболические пути превращения глюкозы в этанол 24
1.7 Факторы, влияющие на конверсию биомассы в этанол
1.7.1 Последовательность проведения стадий осахаривания и сбраживания .29
1.7.2 Влияние температуры 32
1.7.3 Влияние рН 32
1.7.4 Концентрация субстрата
1.8 Характеристика летучих примесей, сопутствующих биоэтанолу 34
1.9 Промышленный выпуск биоэтанола из целлюлозосодержащего сырья
1.10 Обзор зарубежных и российских патентов по теме диссертации 37
1.11 Обоснование выбранного направления исследований 40
2 Методическая часть 43
2.1 Характеристики используемого в работе сырья 44
2.1.1 Плодовые оболочки овса 44
2.1.2 Мискантус
2.2 Описание продуцентов, используемых для получения биоэтанола 46
2.3 Методики проведения экспериментов
2.3.1 Способы получения субстратов из плодовых оболочек овса и мискантуса .47
2.3.2 Приготовление инокулята 48
2.3.3 Последовательное осахаривание и сбраживание (ПОС) з
2.3.4 Совмещенное осахаривание и сбраживание (СОС) 50
2.4 Реактивы, аналитическое оборудование и методики анализа сырья, промежуточных и готовых продуктов 51
3 Результаты исследований и их обсуждение 57
3.1 Определение химического состава плодовых оболочек овса и мискантуса...57
3.2 Обоснование выбора продуцента для синтеза биоэтанола
3.2.1 Сбраживание синтетических углеводных сред 57
3.2.2 Сбраживание осахаренного субстрата технической целлюлозы мискантуса .59
3.2.3 Изучение устойчивости штамма Saccharomyces сerevisiae Y-1693 к продуктам своего обмена 61
3.2.4 Исследование устойчивости штамма Saccharomyces сerevisiae ВКПМ Y-1693 к осахаренным субстратам
3.3 Последовательное осахаривание и сбраживание для технических целлюлоз из плодовых оболочек овса и мискантуса 64
3.4 Совмещенное осахаривание и сбраживание для технических целлюлоз из плодовых оболочек овса и мискантуса 69
3.5 Изучение процессов осахаривания и сбраживания для продуктов щелочной делигнификации плодовых оболочек овса и мискантуса
3.5.1 Описание продуктов щелочной делигнификации 71
3.5.2 Результаты осахаривания и сбраживания продуктов щелочной делигнификации 72
3.6 Исследование процессов осахаривания и сбраживания для продуктов
азотнокислой обработки плодовых оболочек овса и мискантуса 75
3.6.1 Характеристика продуктов азотнокислой обработки 75
3.6.2 Результаты осахаривания и сбраживания продуктов азотнокислой обработки
3.6.2.1 Микробиологический анализ культуры дрожжей 80
3.6.2.2 Влияние ингибитора на стадию осахаривания 81
3.7 Результаты лабораторных исследований технологии получения биоэтанола 85
3.8 Масштабирование по объему технологии получения биоэтанола
3.8.1 Разработка аппаратурно-технологической схемы получения биоэтанола...89
3.8.2 Масштабирование процесса получения биоэтанола из продукта щелочной делигнификации 93
3.8.2.1 Исследование процесса биосинтеза кормового белка на барде с целью создания безотходного производства 97
3.8.3 Масштабирование процесса получения биоэтанола из продукта азотнокислой обработки 98
3.9 Применение биоэтанола из плодовых оболочек овса в процессе каталитической конверсии в этилен 103
3.10 Технико-экономическая оценка разработанной технологии биоэтанола из плодовых оболочек овса в промышленном производстве 104
3.11 Связь работы с научными программами института 108
Выводы 109
Библиографический список 111
