Министерство образования и науки России Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» СОЛОМА КАК ПЕРСПЕКТИВНОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ Монография Казань Издательство КНИТУ 2016 УДК 663.1.002.33:633.584.1 ББК 35.79-3:4 Авторы: Р. Т. Валеева, А. С. Понкратов, С. Г. Мухачев, О. В. Ананьева, Р. М. Нуртдинов, В. М. Емельянов Солома как перспективное сырье для биотехнологических производств : монография / Р. Т. Валеева [и др.] <...> И. А. Якушев ISBN 978-5-7882-1880-9 © Валеева Р. Т., Понкратов А. С., Мухачев С. Г., Ананьева О. В., Нуртдинов Р. М., Емельянов В. М., 2016 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2016 2 ВВЕДЕНИЕ За последние годы в Российской Федерации произошла переориентация в использовании сырьевых ресурсов для биотехнологических производств с невозобновляемых источников: парафин, нефть, газ, синтетические спирты и органические кислоты на возобновляемые. <...> В разработке любых биотехнологических технологий, связанных с биоконверсией возобновляемого целлюлозосодержащего растительного сырья, должны быть выделены следующие приоритетные направления: – комплексное использование растительного сырья для получения ценных продуктов; – разработка технологических процессов, обеспечивающих замкнутый цикл ресурсопотребления; – интенсификация процессов конверсии растительного сырья с целью 3 повышения производительности технологического оборудования, снижения трудозатрат и улучшения качества целевых продуктов производства. <...> 4 ГЛАВА 1 Растительное сырье, используемое для получения гидролизатов В настоящее время основным сырьём для организации биотехнологических процессов и получения ценных пищевых и кормовых продуктов является растительное сырьё, которое, подвергаясь предварительной обработке (кислотной или щелочной) или действию ферментов, позволяет получать <...>
Солома_как_перспективное_сырье_для_биотехнологических_производств__монография.pdf
УДК 663.1.002.33:633.584.1
ББК 35.79-3:4
Авторы: Р. Т. Валеева, А. С. Понкратов, С. Г. Мухачев,
О. В. Ананьева, Р. М. Нуртдинов, В. М. Емельянов
Солома как перспективное сырье для биотехнологических производств
: монография / Р. Т. Валеева [и др.]; М-во образ. и науки России,
Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2016. – 144 с.
ISBN 978-5-7882-1880-9
Освещены основные характеристики соломы как одного из перспективных
видов растительного сырья для биотехнологических производств.
Представлены результаты многолетних исследований авторского
коллектива по комплексной переработке соломы, а также обобщены
результаты работ по переработке различных видов соломы российских
и зарубежных производителей.
Предназначена для магистров, обучающихся по направлению
«Биотехнология», а также может быть использована широким кругом
специалистов в области комплексной переработки отходов растительного
сырья, бакалаврами и аспирантами при выполнении лабораторных
практикумов, курсовых, дипломных и исследовательских работ.
Подготовлена на кафедре химической кибернетики.
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского национального исследовательского технологического
университета
Рецензенты: первый зам. ген. директора по АПК ООО
«УК "Просто молоко"» д-р с.-х. наук, проф.
М. Г. Нуртдинов
зам. ген. директора ОАО «Татнефтехиминвестхолдинг»
д-р техн. наук, проф. И. А. Якушев
ISBN 978-5-7882-1880-9
© Валеева Р. Т., Понкратов А. С., Мухачев С. Г.,
Ананьева О. В., Нуртдинов Р. М.,
Емельянов В. М., 2016
© Казанский национальный исследовательский
технологический университет, 2016
2
Стр.2
Содержание
Введение
Глава 1.
1.1
1.2
Глава 2.
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Глава 3.
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.8.1
3.8.2
3.9
3.9.1
3.9.2
3.9.3
Растительное сырье, используемое для получения
гидролизатов
Источники сырья
Некоторые характеристики сырья, используемого
для приготовления гидролизатов
Солома как перспективное сырье и ее характеристики
Солома
гречихи
Солома сои
Солома овса
Солома риса
Солома сорго
Солома рапса
Получение гидролизатов с использованием соломы
Кинетика
реакций гидролиза полисахаридного
сырья
Общие кинетические характеристики гидролиза
полисахаридов
Распад моносахаридов и реальный выход сахара
Кинетика гидролиза гемицеллюлоз
Гидролиз растворимых полисахаридов гемицеллюлоз
Кинетика
гидролиза целлюлозы
Особенности гидролиза соломы
Переработка соломы сильными кислотами
Переработка соломы соляной кислотой
Переработка соломы серной кислотой
Переработка соломы сернистой кислотой
Параметрическая идентификация кинетической
модели процесса гидролиза соломы сернистой
кислотой
Идентификация параметров кинетической модели
процесса гидролиза соломы
Параметрическая идентификация кинетической
модели с учетом особенностей процесса гидролиза
соломы при высоких температурах
141
3
5
6
7
11
16
19
20
21
23
24
27
32
36
38
40
43
45
47
49
49
52
59
73
75
80
Стр.141
3.10
3.11
3.11.1
3.11.2
3.11.2.1
3.11.2.2
3.11.2.3
Глава 4.
Глава 6.
Переработка соломы фосфорной кислотой
Ферментная переработка соломы
Ферментные препараты фирмы Genencor
International
Ферментные препараты фирмы Новозаймс
Ферментный комплекс NS50012 фирмы Новозаймс
Целюлазный
комплексNS22074 фирмы Новозаймс
Ферменты
фирмы Новозаймс для производства
целлюлозного этанола
Использование соломы как топлива
Глава 5. Получение белковых препаратов с использованием
соломы
Получение биоэтанола с использованием соломы
Заключение
Список
использованной литературы
86
91
91
95
95
99
103
106
111
116
121
122
142
Стр.142