ГІДРОЛІЗ КРОХМАЛЮ ТА ЗБРОДЖУВАННЯ ЦУКРІВ АСОЦІАЦІЄЮ МІКРОБНИХ КУЛЬТУР ASPERGILLUS AWAMORI ТА SACCHAROMYCES CEREVISIAE У ВИРОБНИЦТВІ БІОЕТАНОЛУ | STARCH HYDROLYSIS AND FERMENTATION OF SUGARS BY THE ASSOCIATION OF ASPERGILLUS AWAMORI AND SACCHAROMYCES CEREVISIAE MICROBIAL CULTURES IN BIOETHANOL PRODUCTION

Ukrainian. Предмет. Особливості технології ферментації крохмалю в біоетанол з використанням асоціації мікробних культур Aspergillus awamori та Saccharomyces cerevisiae. Мета. На основі комплексних досліджень обґрунтувати теоретичні основи підготовки крохмалевмісної сировини до зброджування шляхом розроблення ресурсозберігаючої технології одностадійного гідролізу крохмалю в умовах синергічних відносин плісеневого гриба Aspergillus awamori та дріжджів Saccharomyces cerevisiae. Методи. У дослідженнях використано методи та процеси підготовки крохмалевмісної сировини, що є загальноприйнятими у вітчизняному виробництві спирту етилового. Результати. Експериментально обґрунтовано технологічний режим одностадійного гідролізу крохмалю та зброджування цукрів асоціацією культури міцеліального гриба Aspergillus awamori та дріжджів Saccharomyces cerevisiae без внесення позаклітинних ферментів амілолітичного комплексу. Визначено, що для культивування гриба в умовах спиртового виробництва раціональним середовищем слід вважати суміш помелу сировини з водою з гідромодулем 1:3, збагаченої карбамідом в кількості 0,4 г/дм3, ортофосфорною кислотою в кількості 0,13 г/дм3 та кукурудзяним екстрактом в кількості 1 г/дм3. Встановлено, що у змішаній культурі процес оцукрювання і зброджування відбувається в одну стадію і практично одночасно, при цьому дріжджі та міцеліальні гриби конкурують за джерело вуглецю. Сфера застосування результатів. Запропоновані технологічні рішення зумовлять формування іншого концептуального підходу до розвитку виробництва біоетанолу, підвищення його ефективності за рахунок зменшення витрат на придбання ферментних препаратів.

English. Subject. Features of starch fermentation technology into bioethanol using association of Aspergillus awamori and Saccharomyces cerevisiae microbial cultures. Purpose. On the basis of comprehensive research, to substantiate the theoretical foundations of starch-containing raw materials preparing for fermentation by developing a resource-saving technology of starch one-stage hydrolysis in the conditions of synergistic relations between the fungus Aspergillus awamori and the yeast Saccharomyces cerevisiae. Methods. The methods and processes for the preparation of starch-containing raw materials, which are generally accepted in the domestic production of ethyl alcohol were used in research. Results. The technological mode of one-stage hydrolysis of starch and fermentation of sugars by the association of the culture of the mycelial fungus Aspergillus awamori and the yeast Saccharomyces cerevisiae without the introduction of extracellular enzymes of the amylolytic complex was experimentally substantiated. It was determined that a mixture of raw materials` ground with water with a hydromodule of 1:3, enriched with urea in the amount of 0.4 g/dm3, orthophosphoric acid in the amount of 0.13 g/dm3, and corn extract in amount of 1 g/dm3, should be considered as a rational conditions for fungi cultivation. It was established that in a mixed culture the process of saccharification and fermentation occurs in one stage and almost simultaneously, while yeast and mycelial fungi compete for the carbon source. Scope of results. The proposed technological solutions will lead to the formation of a different conceptual approach to the bioethanol production development, increasing its efficiency by reducing the cost of purchasing enzyme preparations.