Использование крахмала хлебного дерева для производства биоэтанола
Исследователи изучили возможность использования крахмала плодов хлебного дерева (Artocarpus altilis) в качестве сырья для производства биоэтанола — возобновляемого топлива. Работа опубликована в Journal of Bioresources and Bioproducts.
Цель и актуальность
Поиск недорогих и доступных источников крахмала для коммерческого производства биоэтанола. Хлебное дерево было выбрано как обильный, но недостаточно используемый ресурс.
Методология
- Подготовка сырья: Экстракция крахмала из плодов.
- Гидролиз: Расщепление крахмала до сахаров с помощью кислотного гидролиза, усиленного микроволновым излучением (microwave-assisted acid hydrolysis).
- Ферментация: Сбраживание полученного гидролизата (BSH) дрожжами Saccharomyces cerevisiae.
Условия ферментации (время, концентрация субстрата, pH, размер инокулума) оптимизировали для максимизации выхода биоэтанола, используя методология поверхности отклика (RSM).
Ключевые результаты
- Оптимальный гидролиз: При концентрации крахмала 122 г/л, мощности микроволн 720 Вт и времени обработки 6 минут достигнута концентрация гидролизата (BSH) 108.9 г/л.
- Оптимальная ферментация: Максимальное производство
биоэтанола — 4.99% (об./об.) — достигнуто при:
- Концентрации BSH: 80 г/л
- pH среды: 4.7
- Размере инокулума: 2% (об./об.)
- Времени ферментации: 20.41 часа.
Выводы и значение
Крахмал хлебного дерева можно эффективно гидролизовать за короткое время с помощью кислоты и микроволнового излучения, что делает его жизнеспособным сырьём для производства биоэтанола. Исследование предлагает устойчивое решение для энергетического сектора и путь для использования недооценённых сельскохозяйственных ресурсов.