Альтернативная энергетика

Биомасса

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Гидролиз субстрата. После измельчения субстрат подвергается гидролизу для образования ферментирующихся Сахаров из углеводных полимеров. Наиболее ферментирующейся частью зерен злаков является крахмал, который после обработки высокотемпературными ферментами на этапе «варки» полностью сжижается. Гидролиз завершается образованием глюкозы с помощью второго фермента. При ферментации целлюлозы также образуются стойкие к разложению твердые остатки []. В современных условиях целлюлоза может быть гидролизована с помощью ферментов или кислот в процессах, более сложных, чем гидролиз крахмала. При получении сока сахарного тростника или мелассы нет необходимости в гидролизе, поскольку образующийся твердый остаток является ферментирующимся.

Стерилизация сырья. После измельчения и суспендирования или растворения субстрат должен быть освобожден от конкурирующих микроорганизмов. В тех случаях, когда для стерилизации субстрата недостаточно высокотемпературного гидролиза, проводят самостоятельную стерилизацию. Эта операция может быть осуществлена в ферментерах периодического действия с подводом жидкой среды перед ферментацией после нагревания. Однако при этом сокращается рабочая емкость ферментера. В случае непрерывной ферментации необходима предварительная стерилизация субстрата; для растворимых субстратов могут пользоваться стандартные теплообменники и емкости с надлежащим временем удержания. Для стерилизации твердых субстратов, образующих суспензии, требуется более сложное оборудование, поскольку должен обеспечиваться прогрев всей массы.

Концентрация ферментирующихся твердых веществ. Конечная стадия подготовки сырья состоит в его разбавлении для получения определенной концентрации твердых веществ, способных к ферментации. Концентрация определяется способностью микроорганизмов выдерживать действие образующегося этанола при эксплуатационных условиях ферментации. Такие условия устанавливаются на основании баланса между большой производительностью при высокой концентрации и большими выходами при низкой концентрации сырья.