НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА КОРМОВЫХ ДРОЖЖЕЙ ПЕРЕРАБОТКОЙ ГИДРОЛИЗАТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ КИСЛОТНЫМ ГИДРОЛИЗОМ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

УДК 634.0.86

  • Болтовский Валерий Станиславович – доктор технических наук, доцент, профессор кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: v-boltovsky@rambler.ru

DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2021-247-2-13-18

Ключевые слова: растительная биомасса, кислотный гидролиз, гидролизат, кормовые дрожжи, совершенствование процессов.

Для цитирования: Болтовский В. С. Направления совершенствования процессов производства кормовых дрожжей переработкой гидролизатов, полученных кислотным гидролизом растительного сырья // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2021. № 2 (247). С. 13−18. DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2021-247-2-13-18.

Аннотация

В данной статье выполнен анализ традиционной технологии производства кормовых дрожжей из гидролизатов растительного сырья и даны рекомендации по направлениям совершенствования процессов жидкофазного кислотного гидролиза растительной биомассы, подготовки гидролизата к биохимической переработке и получения кормовых дрожжей с учетом современных достижений науки, технологии и техники, обеспечивающих возможность снижения энергозатрат, повышения выхода целевой продукции и снижения экологической нагрузки.

Совершенствование способов гидролиза растительного сырья и получения кормовых дрожжей последующей переработкой гидролизатов возможно изменением кинетических параметров процесса, методов подвода энергии, технологических режимов и конструкции применяемого оборудования.

Наиболее перспективными направлениями совершенствования процессов осуществления основных технологических операций гидролиза растительного сырья, подготовки гидролизата к биохимической переработке, ферментации, концентрирования дрожжевой суспензии и сушки дрожжей могут быть следующие: высокотемпературный гидролиз лигноцеллюлозного сырья в аппаратах непрерывного действия, применение современных конструкций флотаторов, сепараторов, ферментаторов и другого оборудования.

Кардинальным решением проблемы уменьшения энергозатрат и повышения экологической безопасности производства белоксодержащих кормовых добавок является сочетание кислотного гидролиза гемицеллюлоз и ферментативного гидролиза целлолигнина или его прямая биоконверсия микроорганизмами, что позволит исключить из технологического процесса наиболее энергоемкие операции и образование крупнотоннажного отхода – гидролизного лигнина.

Скачать

Список литературы

  1. Холькин Ю. И. Технология гидролизных производств. М.: Лесная пром-сть, 1989. 496 с.
  2. Огарков В. И., Киселев О. И., Быков В. А. Биотехнологические направления использования растительного сырья // Биотехнология. 1985. № 3. С. 1–15.
  3. Болтовский В. С. Гидролитическая переработка полисахаридных компонентов растительной биомассы: проблемы и перспективы // Весцi НАН Беларусi. Сер. хiм. навук. 2014. № 1. С. 118–123.
  4. Корольков И. И. Перколяционный гидролиз растительного сырья. М.: Лесная пром-сть, 1978. 263 с.
  5. McDonald Armando G., Clark Tomas A. Characterization of oligosaccharides releazed by steam explosion of sulphar dioxide impregnated Pinus radiata // J. Wood Chem. and Technol. 1992. Vol. 12, no. 1. P. 53–78. DOI: https://doi.org/10.1080/02773819208545050.
  6. Болтовский В. С. Новые способы кислотного гидролиза растительного сырья // Весцi НАН Беларусi. Сер. хiм. навук, 2021. Т. 57, № 1. С. 119–128.
  7. Pressure and temperature effect on cellulose hydrolysis in pressurized water / A. Cantero Danilo [et al.] // Chemical Engineering Journal. 2015. Vol. 276. P. 145–154. DOI: 10.1016/j.cej.2015.04.076.
  8. Hydrolysis of microcrystalline cellulose for fermentable hexose in supercritical water / M. Zhang [et al.] // Journal of Energy Engineering. 2015. Vol. 141, no. 4. P. 401–403. DOI: 10.1061/(ASCE)EY.1943-7897.0000218.
  9. Болтовский В. С. Использование СВЧ-энергии для гидролитической переработки растительного сырья, состояние и перспективы // Труды БГТУ. Сер. 2, Хим. технологии, биотехнологии, геоэкология. 2020. № 1. С. 82–92.
  10. СВЧ-энергетика: в 3 т. / под ред. Э. Окресса. М.: Мир, 1971. Т. 2: Применение энергии сверхвысоких частот в промышленности. 271 с.
  11. Харина М. В., Григорьева О. Н. Особенности конструкции реакторов для кислотного гидролиза лигноцеллюлозного сырья // Вестн. технол. ун-та. 2017. Т. 20, № 13. С. 143–150.
  12. Нуртдинов Р. М. Эффективность процесса осахаривания соломы и оценка качества гидролизатов при культивировании сахаромицетов: автореф. дис. … канд. техн. наук: 03.01.06. Казань, 2012. 20 с.
  13. Ферментативный гидролиз лигноцеллюлозных материалов в зависимости от способа их подготовки / Е. А. Скиба [и др.] // Ползуновский вестник. 2013. № 3. С. 197–202.
  14. Ферментолиз целлюлозосодержащих остатков производства фурфурола из отходов растительного сырья / А. А. Вазетдинова [и др.] // Башкирский хим. журн. 2017. Т. 24, № 1. С. 27–31.
  15. Болтовский В. С. Теория и технология комплексной гидролитической переработки растительного сырья. Минск: БГТУ, 2014. 267 с.
Поступила 30.04.2021