студент, кафедра химической технологии древесины, биотехнологии и наноматериалов, ул. Сибирский тракт, 37/5, г. Екатеринбург, 620100, Россия
student, Chemical Technology of Wood, Biotechnology and Nanomaterials Department, Sibirsky tract, 37/5 Ekaterinburg, 620100, Russia
старший преподаватель, кафедра химической технологии древесины, биотехнологии и наноматериалов, ул. Сибирский тракт, 37/5, г. Екатеринбург, 620100, Россия
major lecturer, Chemical Technology of Wood, Biotechnology and Nanomaterials Department, Sibirsky tract, 37/5 Ekaterinburg, 620100, Russia
д.т.н., профессор, заведующий кафедрой химической технологии древесины, биотехнологии и наноматериалов, ул. Сибирский тракт, 37/5, г. Екатеринбург, 620100, Россия
Dt. Sci. (Chem.), professor, Chemical Technology of Wood, Biotechnology and Nanomaterials Department, Sibirsky tract, 37/5 Ekaterinburg, 620100, Russia
Комплексное использование биомассы осины способно обеспечить эффективное развитие лесной и лесоперерабатывающей промышленности, снизить долю отходов. Из коры осины нами получены водные и водно-спиртовые экстракты, содержащие комплекс экстрактивных веществ, обладающих биологической активностью и представляющих практически все классы органических соединений, встречающихся в растениях (витамины, ферменты, белки, жиры, эфирные масла и др.). В качестве сырья использовали измельченную кору осины с влажностью 5% и эквивалентным диаметром частиц 2 мм. Экстрагенты – вода дистиллированная и водно-спиртовый раствор 1:1. Условия экстрагирования: гидромодуль – 10 г/г, температура – 40оС, частота ультразвука – 44 кГц. Изучено влияние водно-спиртовых экстрактов на процесс ферментации сахарозы пивными дрожжами S-33. Показана целесообразность использования водно-спиртового экстракта коры осины в дозировке 1% от питательной среды. При этом возрастает бродильная активность дрожжей, снижается расход сахара на побочные процессы ферментации, экономический коэффициент, показывающий выход этанола из единицы субстрата, увеличивается на 5,5% в сравнении с контролем. Рассчитаны кинетические характеристики процесса ферментации. Максимальные удельные скорости роста дрожжей и потребления сахара наблюдаются в случае использования водно-спиртового экстракта коры осины в дозировке 1% и составляют 0,0052 ч-1 и 0,049 г/(г·ч), соответственно. На основании проведенных исследований можно сделать вывод о целесообразности использования водно-спиртового экстракта коры осины в дозировке 1% от питательной среды. При этом возрастает бродильная активность дрожжей, снижается расход сахара на побочные процессы ферментации, экономический коэффициент, показывающий выход этанола из единицы субстрата, увеличивается на 5,5% в сравнении с контролем. Промышленное использование данного экстракта в производстве пива позволит сократить продолжительность главного брожения на 1 сутки, увеличить производительность бродильного отделения и снизить удельные нормы расхода энергоресурсов.
The integrated use of aspen biomass can ensure the effective development of forestry and timber processing industries, reduce the share of waste. From the bark of aspen we obtained aqueous and water-alcohol extracts containing a complex of extractive substances possessing biological activity and representing practically all classes of organic compounds found in plants (vitamins, enzymes, proteins, fats, essential oils, etc.). As a raw material, a crushed aspen bark with a moisture content of 5% and an equivalent particle diameter of 2 mm was used. Extractants – water distilled and water-alcoholic solution 1:1. Extraction conditions: hydromodule– 10 g/g, temperature – 40°C, ultrasound frequency – 44 kHz. The effect of water-alcohol extracts on the fermentation of sucrose by beer yeast S-33 was studied. The expediency of using water-alcohol extract of aspen cortex at a dosage of 1% of the nutrient medium is shown. At the same time ferment activity of yeast increases, sugar consumption decreases by the side processes of fermentation, the economic coefficient showing the yield of ethanol from a unit of substrate is increased by 5,5% in comparison with the control. The kinetic characteristics of the fermentation process are calculated. The maximum specific growth rates of yeast and sugar consumption are observed when using water-alcohol extract of bark of aspen at a dosage of 1% and are 0,0052 h-1 and 0,049 g/(g-h), respectively. On the basis of the conducted studies, it can be concluded that the water-alcohol extract of the aspen bark should be used at a dosage of 1% of the nutrient medium. At the same time ferment activity of yeast increases, sugar consumption decreases by the side processes of fermentation, the economic coefficient showing the yield of ethanol from a unit of substrate is increased by 5,5% in comparison with the control. Industrial use of this extract in the production of beer will shorten the duration of the main fermentation for 1 day, increase the capacity of the fermentation unit and reduce the specific rates of energy consumption.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.