Assessment of the Effect of Various Catalysts on the Destruction of Food Waste during Their Processing

A. S. Baikin; Баикин А. С.; E. P. Sevostyanova; Севостьянова Е. П.; E. V. Grishina; Гришина Е. В.; M. A. Kaplan; Каплан М. А.; E. O. Nasakina; Насакина Е. О.; K. V. Sergienko; Сергиенко К. В.; S. V. Konushkin; Конушкин С. В.; S. M. Sevostyanov; Севостьянов С. М.; S. E. Nefedova; Нефедова С. Е.; D. V. Demin; Демин Д. В.; A. P. Glinushkin; Глинушкин А. П.; M. A. Sevostyanov; Севостьянов М. А.

doi:10.31857/S0002188123020035

Оценка влияния различных катализаторов на деструкцию пищевых отходов в процессе их переработки

Авторы: Баикин А.С.¹, Севостьянова Е.П.², Гришина Е.В.², Каплан М.А.¹, Насакина Е.О.¹, Сергиенко К.В.¹, Конушкин С.В.¹, Севостьянов С.М.³, Нефедова С.Е.²^,3, Демин Д.В.²^,3, Глинушкин А.П.², Севостьянов М.А.¹^,2
Учреждения:
1. Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
2. Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии
3. Институт фундаментальных проблем биологии РАН
Выпуск: № 2 (2023)
Страницы: 62-68
Раздел: Агроэкология
URL: https://bakhtiniada.ru/0002-1881/article/view/126841
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188123020035
ID: 126841

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Процесс деструкции твердых бытовых отходов происходит в основном под действием микрофлоры и приводит к потере массы за счет минерализации органического вещества, с отделением фильтрата и газов. Учитывая основные принципы действия ферментных препаратов, перспективным является создание условий для ферментации питательного раствора консорциумом микроорганизмов, например, существующих в почве. Другим перспективным направлением может быть стимуляция роста и развития аборигенной микрофлоры (микроорганизмов и грибов) за счет воздействия ПАВ и/или обеспечения предварительного гидролиза субстрата. Оценили влияние стимулирующих добавок-катализаторов на потерю массы образцов пищевых отходов и провели их сравнение. Эффект фиксировали в виде потери массы субстрата и уменьшении его объема. Были исследованы варианты катализаторов (медовая патока, белковый гидролизат, гидрофосфат калия), их сочетания, а также в качестве сравнения коммерческий препарат и вода. В анаэробных условиях показано, что потери за счет выделения газов были небольшими, при этом наибольшую эффективность показал вариант с коммерческим катализатором. В аэробных условиях при использовании в качестве катализатора сочетания патоки и щелочной среды показана более быстрая потеря массы, которая замедлялась к концу эксперимента. При этом дополнительное количество щелочи (2.8% от массы субстрата) оказало значительное влияние на субстрат за счет щелочного гидролиза компонентов, что сделало их более доступными для дальнейшей микробиологической деструкции.

Ключевые слова

деструкция пищевых отходов, ферментация, катализатор, гидролиз

Список литературы

Couto S.R., Sanromán M.Á. Application of solid-state fermentation to food industry: A review // J. Food Eng. 2006. V. 76 (3). P. 291-302.
Manan M.A., Webb C. Modern microbial solid state fermentation technology for future biorefineries for the production of added-value products // Biofuel Res. J. 2017. V. 16. P. 730-740.
Ghosh J.S. Solid state fermentation and food processing: a short review // J. Nutr. Food Sci. 2016. V. 6 (1). P. 1-7.
Al-Wahaibi, Osman A.I., Al-Muhtaseb A.H., Alqaisi O, Baawain M, FawzyS, Rooney D.W. Techno-economic evaluation of biogas production from food waste via anaerobic digestion // Sci. Rep. 2020. V. 10 (1). P. 15719.
Mitchell D.A., Berovic M., Krieger N. Biochemical engineering aspects of solid state bioprocessing new products and new areas of bioprocess engineering. Advances in biochemical // Engineering/Biotechnology. Berlin, Heidelberg: Springer, 2000. V. 68.
Lizardi-Jimenez M.A., Hernandez-Martinez R. Solid state fermentation (SSF): diversity of applications to valorize waste and biomass // 3 Biotech. 2017. V. 7 (1). P. 44.
Yazid N.A., Barrena R., Komilis, Sánchez A. Solid-state fermentation as a novel paradigm for organic waste valorization: a review // Sustainability. 2017. V. 9 (2). P. 1-28.
Balkan B, Ertan F. Production of a-amylase from Penicillium chrysogenum under solid-state fermentation by using some agricultural by-products // Food Technol. Biotechnol. 2007. V. 45 (4). P. 439-442.
Awan M.S., Jalal F, Ayub N., Akhtar M.W, Rajoka M.I. Production and characterization of a-galactosidase by a multiple mutant of Aspergillus niger in solid-state fermentation // Food Technol. Biotechnol. 2009. V. 47 (4). P. 370-380.
de Oliveira R.L., da Silva M.F, Converti A., Porto T.S. Production of ß-fructofuranosidase with transfructosylating activity by Aspergillus tamarii URM4634 solidstate fermentation on agroindustrial by-products // Inter. J. Biol. Macromol. 2020. V. 144. P. 343-350.
Liu J., Yang J. Cellulase production by Trichoderma koningii AS3.4262 in solid-state fermentation using lignocellulosic waste from the vinegar industry // Food Technol. Biotechnol. 2007. V. 45 (4). P. 420-425.
Bhatti H.N., Rashid M.H., Nawaz R., Asgher M., Perveen R., Jabbar A. Optimization of media for enhanced glucoamylase production in solid-state fermentation by Fusarium solani // Food Technol. Biotechnol. 2007. V.45 (1). P. 5156.
Singh R.S., Chauhan K., Singh J., Pandey A., Larroche C. Solid-state fermentation of carrot pomace for the production of inulinase by Penicillium oxalicum BGPUP-4 // Food Technol. Biotechnol. 2018. V. 56 (1). P. 31-39.
Falony G., Armas J.C., Mendoza J.C.D., Hernández J.L.M. Production of extracellular lipase from Aspergillus niger by solid-state fermentation // Food Technol. Biotechnol. 2006. V. 44 (2). P. 235-240.
Silva D., da Silva Martins E., da Silva R., Gomes E. Pectinase production by Penicillium viridicatum RFC3 by solid state fermentation using agricultural wastes and agro-industrial by-products // Braz. J. Microbiol. 2002. V. 33 (4). P. 318-324.
Joshi VK., Parmar M, Rana N.S. Pectin esterase production from apple pomace in solid-state and submerged fermentations // Food Technol. Biotechnol. 2006. V. 44 (2). P. 253-256.
Mussatto S., Ballesteros L.F., Martins S., Teixeira J.A. Use of agro-industrial wastes in solid-state fermentation processes / Eds. Show K.-Y., Guo X. Industrial Waste, IntechOpen, 2012. 274 p.
Vijayaraghavan P., Vincent S.G.P., Arasu M.V, Al- Dhabi N.A. Bioconversion of agro-industrial wastes for the production of fibrinolytic enzyme from Bacillus halodurans IND18: purification and biochemical characterization // Electron. J. Biotechnol. 2016. V. 20. P. 1-8.
Sharma G., Gupta V., Khan M., Balda S., Gupta N., Capalash N, Sharma P. Flavonoid-rich agro-industrial residues for enhanced bacterial laccase production by submerged and solid-state fermentation // 3 Biotech. 2017. V. 7 (3). P. 200.
Namasivayam E., Ravindar J.D., Mariappan K., Jiji A., Kumar M, Jayaraj R.L. Production of extracellular pectinase by Bacillus cereus isolated from market solid waste // J. Bioanal. Biomed. 2011. V. 3 (3). P. 7075.
Pandey A. Solid-state fermentation // Biochem. Engin. J. 2003. V. 13. Iss. 2-3. P. 81-84. https://doi.org/10.1016/S1369-703X(02)00121-3
Singhania R.R., Patel A.K., Soccol C.R., Pandey A. Recent advances in solid-state fermentation // Biochem. Engin. J. 2009. V. 44 (1). P. 13-18. https://doi.org/10.1016/j.bej.2008.10.019

Дополнительные файлы

Доп. файлы

Действие

1. JATS XML

Скачать

Имя пользователя
Пароль
Запомнить меня

Забыли пароль?	Регистрация

Имя пользователя
Пароль
Запомнить меня

Забыли пароль?	Регистрация

№ 5 (2025)

Оценка влияния различных катализаторов на деструкцию пищевых отходов в процессе их переработки

Полный текст

Аннотация

Ключевые слова

Об авторах

А. С. Баикин

Е. П. Севостьянова

Е. В. Гришина

М. А. Каплан

Е. О. Насакина

К. В. Сергиенко

С. В. Конушкин

С. М. Севостьянов

С. Е. Нефедова

Д. В. Демин

А. П. Глинушкин

М. А. Севостьянов

Список литературы

Дополнительные файлы