SU1504249A1

SU1504249A1 - Способ предварительной обработки целлюлозосодержащего сырь дл ферментативного гидролиза

Info

Publication number: SU1504249A1
Application number: SU874302215A
Authority: SU
Inventors: Лидия Сергеевна Лосякова; Надежда Борисовна Филиппова; Нина Григорьевна Бочкарева
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Биотехнологии
Priority date: 1987-07-15
Filing date: 1987-07-15
Publication date: 1989-08-30

Abstract

Изобретение относитс к гидролизной промышленности, в частности к способам предварительной обработки целлюлозосодержащего сырь дл ферментативного получени сахаров, и может быть использовано в микробиологической промышленности, пищевой и комбикормовой промышленности. Цель изобретени - повышение степени гидролизуемости сырь за счет снижени содержани лигнина. Способ осуществл ют следующим образом. Готов т водную суспензию с концентрацией твердой фазы (1:15)-(1:20) и обрабатывают посто нным электрическим током при напр жении на электродах 50-100 В при плотности тока 0,1-1 А/ дм² в присутствии 2-8% H₂O₂ в кислой среде. Дл подкислени используют уксусную кислоту в количестве 1-5%, и дополнительно может быть внесена серна кислота в количестве 0,1-3%. Предлагаемый способ предобработки целлюлозосодержащего сырь позвол ет сократить продолжительность процесса предобработки по сравнению с прототипом с 6,5 и более часов до 20-60 мин и обеспечить повышение степени гидролиза на 12-20%. 1 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относитс к гидролизной промышленности, в частности к способам предварительной обработки целлюлозосодержащего сырь дл ферментативного получени Сахаров, и может быть использовано в микробиолог-ичес- кой, пищевой и комбикормовой промышленности .

Цель изобретени - повышение степени гидролизуемости сырь за счет снижени содержани лигнина.

Способ осуществл ют следующим образом .

Готов т суспензию целлюлозосодержащего сырь концентрацией (I : 15)-( i : 20) , РНОСЯТ 1-5% уксус:иой

кислоты и 2-8% и осуществл ют обработку посто нным электрическим током с напр жением на электродах 50- 100 В и плотности тока 0,1-1 А/дм . Врем обработки 20-60 мин в зависи- мости от вида сырь .

Дл различных видов сырь подкис- ление осуществл ют либо уксусной кислотой в количестве 1-5%, либо ее сочетанием с серной кислотой в количестве 0,1-3%.

Оптимальное значе1Гие количества вводимой кислоты зависит от химического состава сырь , выбираетс экспериментально в каждом конкретном случае и колеблетс в указанных пределах .

Введение серной кислоты в указанных пределах нар ду с уксусной при прочих равных услови х предобработки позвол ет снизить содержание лигнина на 0,5-3% и повысить степень гвд- ролизуемости сырь на 2-6%.

Пример 1. Готов т водную JQ суспензию из бумажной пыли с содержанием лигнина 12,5% в соотношении 1:15, внос т 1% CHjCCTOH, 2% и осуществл ют обработку посто нным электричес3% . Содержание лигнина после предобработки 4,2%. Степень гидролиза 55%.

Пример 7. Суспензию мелко- резанной соломы подвергают предобработке посто нным электрическим током при напр жении на электродах 100 В, плотности тока 1 А/дм, в присутствии 8% , 3% СН,СООН и 3% Н-гО. Степень гидролиза составл ет 68%.

Верхнее предельное соотношение концентрации в воде составл ет 1:15, так как при использовании более гус

ким током напр жением 50 В и плотное- 5 тых суспензий происходит заваривание

35

тью тока 0,1 А/дм в течение 20 мин. Содержание лигнина в сырье после предобработки 6%. Степень гидролиза комплексными ферментными препаратами Це- ловередин П10Х и Пектофоетидин П10Х 20 составл ет 49%, в контроле без предобработки - 37%, с механической обработкой на вибромельнице - 44%, с предобработкой по прототипу - 34%.

Пример 2. Суспензию бумажной пыли готов т как в примере 1 и осуществлют предобработку при напр жении 100 В, плотности тока 1 А/дм . В реакционную среду внос т 1% , 2% H,0j. Продолжительность обработки ЗО 20 мин. Содержание лигнина после обработки составл ет 4,5%. Степень гидролиза 52%.

Пример 3. Суспензию бумажной пыли 1:20 подвергают Обработке посто нным электрическим током напр жением 50 В, плотностью тока 1 А/дм в присутствии 5% 1ЦО, 1% СНзСООЫ. Содержание лигнина после обработки составило 4,6%. Степень гидролиза 55,5%.Q

Пример 4. Суспензию бумажной пыли 1:15 подвергают предварительной обработке посто нным электрическим током при напр жении на электродах 50 В и плотности тока 0,5 А/дм в присутствии 5% ,, 4% . Содержание лигнина после обработки составило 3,7%. Степень гидролиза 56%.

Пример 5. Суспензию бумажной пыли подвергают предобработке посто нным электрическим током при напр жении на электродах 50 В и плотности тока 0,1 А/дм . Гидромодуль 1:15. Предобработку провод т в присутствии 5% , 5% CHjCOOH, 1% . Степень гидролиза 54%.

Пример 6. Осуществл ют аналогично примеру 5. Содержание .

субстрата на электродах с необратимыми химическими изменени ми. Нижний предел 1:20 определ етс экономическими соображени ми ( производительностью и энергоемкостью в расчете на единицу сырь , а также снижением бу- ферности системы.

Claims

1. Способ предварительной обработки целлюлозосодержащего сырь дл фер

., ментативного гидролиза, включающий приготовление водной суспензии сырь с последующей электрохимической обработкой , отличающийс тем, что, с целью повьш1ени степени гидролизуемости сырь за счет снижени содержани лигнина, концентраци твердой фазы в водной суспензии составл ет (1:15)-(1:20), а обработку водной суспензии провод т при напр жении на электродах 50-100 В и плот- ности тока 0,1-1 А/дм в течение 20- 60 мин, при этом в суспензию внос т 1-5% уксусной кислоты и 2-8% перекиси водорода.

5

0

О

Q

При напр жении на электродах 50- 100 В, плотности тока 0,1-1 А/дм , 5 продолжительности обработки 20-60 мин, в кислой среде (1-5% уксусной кислоты или в сочетании с 0,1-3% серной кислоты) происходит быстрое разложение перекиси до .активного кислорода (в обычных услови х этот процесс идет трудно и медленно, даже при повышенных температурах) и эффективное окисление лигнина, одновременно обработка субстрата при указанных режимах электролиза позвол ет понизить, кристалличность целлюлозы. В результате обработки по предлагаемому способу степень гидролизуемости сырь возрастает на 12-20%, повьшаетс производительность за счет использовани концентрированных суспензий. Формула изобретени

1. Способ предварительной обработки целлюлозосодержащего сырь дл фер , ментативного гидролиза, включающий приготовление водной суспензии сырь с последующей электрохимической обработкой , отличающийс тем, что, с целью повьш1ени степени гидролизуемости сырь за счет снижени содержани лигнина, концентраци твердой фазы в водной суспензии составл ет (1:15)-(1:20), а обработку водной суспензии провод т при напр жении на электродах 50-100 В и плотности тока 0,1-1 А/дм в течение 20- 60 мин, при этом в суспензию внос т 1-5% уксусной кислоты и 2-8% перекиси водорода.

5I5042A9

2. Способ по п. 1,отлича- ввод т дополнительно серную кислоту КЗ ш и и с тем, что в суспензию в количестве 0,1-3%.