ВАЛОРИЗАЦИЯ ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗНОЙ БИОМАССЫ С ПОМОЩЬЮ ТЕМНОВОЙ ФЕРМЕНТАЦИИ: ВЫРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ УСЛОВИЙ БИОСИНТЕЗА МОЛЕКУЛЯРНОГО ВОДОРОДА

Валоризация лигноцеллюлозной биомассой (ЛБ) имеет важное значение для снижения их воздействия на окружающую среду и снижения опасности для здоровья человека. Традиционные подходы к обработке вторичных сырьевых материалов в основном сосредоточены на утилизации, рассматривая лигноцеллюлозную биомассу как отход, а не как ценный ресурс для создания продуктов с добавленной стоимостью. В качестве альтернативы следует разработать процессы добавления стоимости отходам, производящим продукты с добавленной стоимостью, имеющие экономические и экологические преимущества. В этой связи, исследования были сосредоточены на рабочих параметрах, предварительной обработке и микробной ферментации с целью увеличения выхода водорода во время темной ферментации. Установлены верхние (4%) и нижние (20%) концентрации субстратов на основе барды, при котором происходит синтез биоводорода с применением E. coli дикого типа. Установлены условия для рационального формирования редуцирующих сахаров за счет вариации концентраций сырья и кислоты в субстратах на основе послеспиртовой зерновой барды. В ходе исследования воздействия кислотно-гидротермальной обработки барды на общий выход биоводорода было установлено, что оптимальная концентрация серной кислоты составляет 1,5%, при этом используется 10% доля сырья. При таких условиях был достигнут максимальный выход молекулярного водорода, равный 116 ±1,0 мл/л с применением E. coli дикого типа.

1. Environmental and human health impact of disposable face masks during the COVID-19 pandemic: wood-feeding termites as a model for plastic biodegradation / R. Al-Tohamy et al // Applied Biochemistry and Biotechnology. – 2023. – № 195.3. – Р. 2093-2113.

2. Biohythane and organic acid production from food waste by two-stage anaerobic digestion: a review within biorefinery framework / S. Dangol et al // International Journal of Environmental Science and Technology // 2022. – № 19.12. – Р. 12791-12824.

3. An Overview on Production of Lignocellulose-Derived Platform Chemicals Such as 5Hydroxymethyl Furfural, Furfural, Protocatechuic Acid / P.P. Upare et al // Processes. – 2023. – № 11.10. – Р. 2912.

4. Current perspectives, future challenges and key technologies of biohydrogen production for building a carbon–neutral future: A review / N.T. Sahrin et al // Bioresource Technology. – 2022. – № 364. – Р. 128088.

5. Metabolic Pathways for Microalgal Biohydrogen Production: Current Progress and Future Prospectives / M.M. El-Dalatony et al // Bioresour. – 2020. – № 318. – Р. 124253. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.124253.

6. Akhlaghi N. A comprehensive review on biological hydrogen production / N. Akhlaghi, Gh. Najafpour-Darzi // International Journal of Hydrogen Energy. – 2020. – № 45.43. – Р. 22492-22512.

7. Harnessing recalcitrant lignocellulosic biomass for enhanced biohydrogen production: Recent advances, challenges, and future perspective / Ali Sameh S. et al // Biotechnology Advances. – 2024. – Р. 108344.

8. Green Technology for Sustainable Biohydrogen Production (Waste to Energy): A Review. Sci. Total Environ. – № 728. – Р. 138481. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138481.

9. Adopting the circular economy approach on food loss and waste: The case of Italian pasta production / L. Principato et al // Resources, Conservation and Recycling. – 2019. – Т. 144. – P. 8289.

10. https://kaztag.kz/ru/news/v-kazakhstane-27-ip-proizvodyat-etilovyy-spirta-i-alkogolnuyuproduktsiyu-mf-

11. Cereal processing waste, an environmental impact and value addition perspectives: A comprehensive treatise / G. Hassan et al // Food Chemistry. – 2021. – Т. 363. – P. 130352.

12. GOST 25832-89. Izdeliya khlebobulochnye. Tekhnicheskie usloviya. – M.: Standartinform, 2009. – 15 s.

13. Standard methods for the examination of water and wastewater / E.W. Rice et al // Washington, DC : American public health association. – 2012. – T. 10.

14. GOST 31669-2012 Produktsiya sokovaya. Opredelenie sakharozy, glyukozy, fruktozy i sorbita metodom vysokoehffektivnoi zhidkostnoi khromatografii: vved. 2013-07-01. – M.: Standartinform, 2019. – 16 s.

15. M 04-47-2007 Metodika vypolneniya izmerenii massovoi kontsentratsii organicheskikh kislot v bezalkogol'nykh i alkogol'nykh napitkakh metodom kapillyarnogo ehlektroforeza s ispol'zovaniem sistemy kapillyarnogo ehlektroforeza «Kapel'». – Attestovana Ural'skim NII metrologii. – Svid-vo № 223.1.04.35/2007 ot 29.05.2007. – SPb., 2007. – 33 s.

16. GOST 19792-2001 Med natural'nyi. Tekhnicheskie usloviya. Vved. 2002-07-01. – M.: Standartinform, 2011. – 18 s.