Tăng cường sản xuất ethanol từ rơm rạ nổ hơi nước được xử lý bằng enzym thông qua lên men trích ly

Journal of Chemical Technology and Biotechnology - Tập 76 Số 8 - Trang 879-884 - 2001
Yoshitoshi Nakamura1, T. Sawada1, Eiichi Inoue2
1Department of Chemistry and Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Kanazawa University, 2-40-20 Kodatsuno, Kanazawa 920-8667, Japan
2Nihonkai Kankyo Service Co, 18‐7 Ushijima‐cho, Toyama 930‐0858, Japan

Tóm tắt

Tóm tắtNghiên cứu thực nghiệm về lên men rượu của một chế phẩm thủy phân enzym từ rơm rạ nổ hơi nước đã được thực hiện. Rơm rạ được xử lý dưới các điều kiện khác nhau, như áp suất hơi và thời gian hấp hơi. Rơm rạ nổ đã được tách thành các thành phần hòa tan trong nước, lignin hòa tan trong metanol, lignin Klason và một hỗn hợp cellulose cùng một chất có trọng lượng phân tử thấp. Các tác động của nổ hơi nước lên các đặc tính của rơm rạ nổ đã được làm rõ từ khía cạnh các thành phần chiết xuất. Nổ hơi nước được phát hiện là có hiệu quả trong việc loại bỏ lignin từ rơm rạ và làm tăng khả năng tiếp xúc với thủy phân enzym và lên men rượu. Các polysaccharide (cellulose và hemicellulose) trong rơm rạ được xử lý ở áp suất hơi 3,5 MPa trong thời gian 2 phút đã được thủy phân gần như hoàn toàn thành monosaccharide (tức là glucose và xylose) bởi một hỗn hợp cellulase Trichoderma viride (Meicelase) và cellulase Aspergillus aculeatus (Acucelase). Chế phẩm thủy phân enzym của rơm rạ nổ đã được chuyển đổi thành ethanol một cách hiệu quả bởi Pichia stipitis và năng suất ethanol từ đường đạt khoảng 86% (w/w) giá trị lý thuyết. Nồng độ ethanol trong một bể phản ứng sinh học màng kết hợp với hệ thống thẩm thấu đạt 50 gdm−3 và cao gấp khoảng năm lần so với trong dịch nuôi cấy. Hiệu suất năng lượng (tỷ lệ năng lượng đốt cháy của ethanol sản xuất so với năng lượng cho nổ hơi nước) đạt giá trị tối đa ở áp suất 3,5 MPa trong 2 phút.© 2001 Hiệp hội Công nghiệp Hóa chất

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1515/hfsg.1972.26.6.211

Matsumura Y, 1977, Enzymatic hydrolysis of woods. II, Mokuzai Gakkaishi, 23, 562

Tanaka R, 1980, Enzymatic degradation on finely divided wood meal of Pinus densiflora, Cellulose Chem Technol, 14, 859

10.1002/bit.260220811

10.1252/jcej.30.1

Tanahashi M, 1983, Steam explosion method, Kobunshikako, 30, 595

10.1002/bit.260380206

10.1002/bit.260381108

10.1002/bit.260480621

Sawada T, 1987, Effect of a process of explosion for the effective utilization of biomass, International Chem Eng, 27, 686

10.1139/v79-187

10.1016/S0021-9258(19)50870-5

Hayashi H, 1983, Enzymatic hydrolysis of cellulosic mixture of Aspergillus aculestus and Trichoderma viride, and ethanol production from the hydrolyzate, Hakkokogaku, 61, 413

10.1007/BF00250500

10.1002/bit.260400702

Watson J D, 1988, Molecular Biology of the Gene, 28

Saito F, 1989, Continuous ethanol extraction by pervaporation from a membrane bioreactor, Nittogiho, 27, 15

10.1002/jctb.355

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Chemical Technology and Biotechnology

Tập 76 Số 8

879-884

Thông tin tác giả