Glucose and xylose are two main sug

Glucose and xylose are two main sugars from lignocellulosic
biomass. Co-fermentation of them is important for the costeffectiveness
of lignocellulosic bioethanol. Prof. Chen (Institute of
Process Engineering, Chinese Academy of Sciences) obtained one
strains S. cerevisiae IPE003, which was capable of fermenting
glucose and xylose into ethanol. But the growth and ethanol fermentation
of S. cerevisiae IPE003 was affected by inhibitors. Heer
et al. [73] and Wang et al. [74] have reported the domestication
increased the tolerance of S. cerevisiae and improved the fermentation
performance of yeast. In research, S. cerevisiae IPE003 was
domesticated with the enzymatic hydrolysate of steam exploded
corn stover. As a result, the industrial microorganism of S. cerevisiae
IPE005 was achieved. The ethanol yield and tolerance of
domesticated strains (DS) were compared with that of nodomesticated
strains (NDS).
As seen from Table 3, the glucose (135.0 g/L) and xylose (25.8 g/
L) was co-fermented with S. cerevisiae IPE003 after 72 h with an
inoculum size of 10% (v/v), the maximum ethanol yield was 57.9 g/
L, corresponding to 71.7% of the theoretical yield, and the xylose
consumption was 40.0%. While with S. cerevisiae IPE005, the
ethanol yield and xylose consumption was increased by 17.8% and
35% respectively, corresponding to 84.5% of the theoretical yield.
The xylose consumption of S. cerevisiae IPE005 was 60.0%, which
was higher than that from co-fermentation. The result might be
caused by the interaction with xylose and glucose in the process of
fermentation.
Furfural was considered to be a major potent inhibitor of yeast
growth and fermentation [73]. The growth of S. cerevisiae IPE005
and S. cerevisiae IPE003 was investigated using different concentration
of furfural. From Table 4, S. cerevisiae IPE005 reached
the cell growth phase at 16 h without furfural. Its cell growth was
barely affected and the prolonged lag phase did not appear when
the concentration of furfural was 1.18 g/L and 2.27 g/L. Along with
the increasing in furfural concentration of 3.25 g/L, 4.14 g/L and 5.34 g/L, the lag phase lasted for 4, 8 and 12 h respectively. The
literature has reported that the furfural could be converted into
acetaldehyde, which would inhibit the growth of yeast and result
in the prolonged lag phase [50]. The maximum cell concentration
of 5.34 g/L furfural was less than that without furfural, but the
decrease was not obvious. However, S. cerevisiae IPE003 reached
the cell growth phase for 24 h without furfural. The lag phase was
prolonged to 12 h and 20 h at the furfural concentration of 2.27 g/L
and 3.25 g/L, respectively. Furthermore, S. cerevisiae IPE003 failed
to establish a culture in the presence of the furfural concentration
increasing to 4.14 g/L. It is concluded that DS has a better tolerance
of furfural than the NDS.
As shown in Table 4, the ethanol yield of S. cerevisiae IPE005
was not affected by low concentration of furfural, and the maximum
ethanol yield was achieved for 20 h with the concentration
of furfural from 0 to 2.27 g/L. The ethanol yield of S. cerevisiae
IPE005 and S. cerevisiae IPE003 without furfural were taken as
control. Along with the increase of furfural concentration, the
maximum ethanol yield of S. cerevisiae IPE003 was far more
obviously decreased than that of S. cerevisiae IPE005. Compared
with the control, the yield of S. cerevisiae IPE005 was decreased to
96.7% and 95.8% with the furfural concentration of 3.25 g/L and 4.14 g/L, while that of S. cerevisiae IPE003 was reduced to 30% and
0%, respectively. It was possible that some enzymes and coenzymes
were generated in the process of domestication, which
enhanced the activity of ethanol dehydrogenase, and reduced the
inhibitory effect of acetaldehyde [74]. Therefore, the process of
lasting domestication can increase the tolerance to inhibits.
S. cerevisiae IPE005 was used to produce ethanol with nondetoxified
hydrolysate concluding glucose, xylose and inhibitors in
a 400 m3 SSCF reactor. The industrial operating results were
shown in Table 5. The composition of corn stover used in industrial
operation was 34.8% glucan and 23.4% xylan. The theoretical sugar
and ethanol yield was 11.64% and 5.70% with 20% solid loading.
From Table 5, the sugar yield was more than 90% of the theoretical
yield, which corresponded to the sugar yield reported by Humbird
et al. [75]. The maximum ethanol yield reached 4.15%, which was
72.3% of the theoretical yield. Compared with the theoretical yield
of 66.1–66.8% in the report of Humbird et al. [75], the increasing
ethanol yield was attributed to no loss of fermentable sugars
during the detoxification process. Although 3% loss of fermentable
sugars was set as a target, more than 5% sugar loss seems to be
more realistic in industrial operation [13].
The fermentation performances of co-fermenting S. cerevisiae
with lignocellulosic hydrolysate were summarized in

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กลูโคสและไซโลสเป็นสองหลักจากน้ำตาลลิกโนเซลลูโลสชีวมวล ร่วมการหมักของพวกเขาเป็นสิ่งสำคัญสำหรับ costeffectiveness
ของเอทานอลลิกโนเซลลูโลส ศ. เฉิน
(สถาบันวิศวกรรมกระบวนการ, จีน Academy of Sciences)
ได้หนึ่งสายพันธุ์เอสIPE003 cerevisiae
ซึ่งเป็นความสามารถในการหมักกลูโคสและไซโลสเอทานอล แต่การเจริญเติบโตและการหมักเอทานอลเอส cerevisiae IPE003 รับผลกระทบจากสารยับยั้ง เฮียร์ตอัล [73] และวัง et al, [74] มีรายงาน domestication เพิ่มขึ้นความอดทนของเอส cerevisiae และปรับปรุงการหมักผลการดำเนินงานของยีสต์ ในการวิจัย S. cerevisiae IPE003 ได้โดดเด่นด้วยไฮโดรไลเอนไซม์ของไอน้ำระเบิดซังข้าวโพด เป็นผลให้จุลินทรีย์อุตสาหกรรม S. cerevisiae IPE005 ก็ประสบความสำเร็จ ผลผลิตเอทานอลและความอดทนของสายพันธุ์ที่โดดเด่น (DS) ถูกนำมาเปรียบเทียบกับที่ของ nodomesticated สายพันธุ์ (NDS). เท่าที่เห็นจากตารางที่ 3 กลูโคส (135.0 กรัม / ลิตร) และไซโลส (25.8 กรัม / ลิตร) ร่วมหมักด้วย S . IPE003 cerevisiae 72 ชั่วโมงหลังจากที่มีขนาดหัวเชื้อ10% (v / v) ผลผลิตเอทานอลสูงสุด 57.9 g / L สอดคล้องกับ 71.7% ของผลผลิตทางทฤษฎีและไซโลสบริโภคเป็น40.0% ขณะที่เอส IPE005 cerevisiae ที่ผลผลิตเอทานอลและการบริโภคไซโลสเพิ่มขึ้น17.8% และ35% ตามลำดับซึ่งสอดคล้องกับ 84.5% ของผลผลิตทางทฤษฎี. การบริโภคไซโลสเอส cerevisiae IPE005 เป็น 60.0% ซึ่งสูงกว่าจากร่วมหมัก ผลที่อาจจะเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์กับไซโลสและกลูโคสในกระบวนการของการหมัก. เฟอร์ฟูรัลได้รับการพิจารณาให้เป็นรายใหญ่ที่มีศักยภาพยับยั้งยีสต์เจริญเติบโตและการหมัก [73] การเจริญเติบโตของเอส cerevisiae IPE005 และ S. cerevisiae IPE003 ถูกตรวจสอบโดยใช้ความเข้มข้นที่แตกต่างกันของเฟอร์ฟูรัล จากตารางที่ 4 เอส cerevisiae IPE005 ถึงขั้นตอนการเจริญเติบโตของเซลล์ที่16 ชั่วโมงโดยไม่ต้องเฟอร์ฟูรัล เจริญเติบโตของเซลล์ของมันได้รับผลกระทบและแทบจะไม่ขั้นตอนล่าช้าเป็นเวลานานไม่ได้ปรากฏขึ้นเมื่อความเข้มข้นของเฟอร์ฟูรัลเป็น1.18 กรัม / ลิตรและ 2.27 กรัม / ลิตร พร้อมกับการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของเฟอร์ฟูรัล 3.25 กรัม / ลิตร, 4.14 กรัม / ลิตรและ 5.34 กรัม / ลิตรเฟสล่าช้ากินเวลานาน 4, 8 และ 12 ชั่วโมงตามลำดับ วรรณกรรมได้รายงานว่าเฟอร์ฟูรัลจะถูกแปลงเป็นacetaldehyde ซึ่งจะยับยั้งการเจริญเติบโตของยีสต์และผลในระยะเวลานานล่าช้า[50] ความเข้มข้นของเซลล์สูงสุดของ 5.34 กรัม / ลิตรเฟอร์ฟูรัลน้อยกว่าว่าไม่มีเฟอร์ฟูรัล แต่ลดลงอย่างเห็นได้ชัดไม่ได้ อย่างไรก็ตามเอส cerevisiae IPE003 ถึงระยะการเจริญเติบโตของเซลล์เป็นเวลา24 ชั่วโมงโดยไม่ต้องเฟอร์ฟูรัล ขั้นตอนที่ล่าช้าได้เป็นเวลานานถึง 12 ชั่วโมงและ 20 ชั่วโมงที่ความเข้มข้นของเฟอร์ฟูรัล 2.27 กรัม / ลิตรและ3.25 กรัม / ลิตรตามลำดับ นอกจากนี้เอส cerevisiae IPE003 ล้มเหลวในการสร้างวัฒนธรรมในการปรากฏตัวของเฟอร์ฟูรัลความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้น4.14 กรัม / ลิตร มันเป็นข้อสรุปว่าดีเอสมีความอดทนที่ดีกว่าของเฟอร์ฟูรัลกว่า NDS. ดังแสดงในตารางที่ 4 ผลผลิตเอทานอลเอส cerevisiae IPE005 ไม่ได้รับผลกระทบจากความเข้มข้นต่ำของเฟอร์ฟูรัลและสูงสุดผลผลิตเอทานอลก็ประสบความสำเร็จเป็นเวลา 20 ชั่วโมงด้วย ความเข้มข้นของเฟอร์ฟูรัล0-2.27 กรัม / ลิตร ผลผลิตเอทานอลเอส cerevisiae IPE005 และ S. cerevisiae IPE003 เฟอร์ฟูรัลโดยไม่ต้องถูกนำมาเป็นการควบคุม พร้อมกับการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของเฟอร์ฟูรัลที่ผลผลิตเอทานอลสูงสุดของเอส cerevisiae IPE003 ก็ยังห่างไกลมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัดลดลงกว่าที่เอสcerevisiae IPE005 เมื่อเทียบกับการควบคุมผลผลิตของ S. cerevisiae IPE005 ถูกลดลง 96.7% และ 95.8% มีความเข้มข้นเฟอร์ฟูรัล 3.25 กรัม / ลิตรและ 4.14 กรัม / ลิตรในขณะที่เอส cerevisiae IPE003 ลดลงถึง 30% และ0% ตามลำดับ มันเป็นไปได้ว่าเอนไซม์และโคเอนไซม์ถูกสร้างขึ้นในกระบวนการของการ domestication ซึ่งการปรับปรุงการทำงานของdehydrogenase เอทานอลและลดผลยับยั้งของacetaldehyde [74] ดังนั้นกระบวนการของครัวเรือนที่ยั่งยืนสามารถเพิ่มความอดทนที่จะยับยั้ง. เอส cerevisiae IPE005 ถูกนำมาใช้ในการผลิตเอทานอลที่มี nondetoxified ไฮโดรไลกลูโคสสุดท้าย, ไซโลสและโปรตีนใน400 m3 SSCF เครื่องปฏิกรณ์ ผลการดำเนินงานอุตสาหกรรมถูกแสดงในตารางที่ 5 องค์ประกอบของซังข้าวโพดที่ใช้ในอุตสาหกรรมการดำเนินงานเป็น34.8% กลูแคนและ 23.4% ไซแลน น้ำตาลทฤษฎีและผลผลิตเอทานอลเป็น 11.64% และ 5.70% ด้วยการโหลดเป็นของแข็ง 20%. จากตารางที่ 5 ผลผลิตน้ำตาลได้มากกว่า 90% ของทฤษฎีผลผลิตซึ่งตรงกับผลผลิตน้ำตาลที่มีการรายงานโดยHumbird et al, [75] ผลผลิตเอทานอลสูงสุดถึง 4.15% ซึ่งเป็น72.3% ของผลผลิตทางทฤษฎี เมื่อเทียบกับผลผลิตทางทฤษฎีของ 66.1-66.8% ในรายงานของ Humbird et al, [75] เพิ่มผลผลิตเอทานอลเป็นผลมาจากการสูญเสียของน้ำตาลที่ย่อยไม่มีในระหว่างกระบวนการล้างพิษ แม้ว่าการสูญเสีย 3% ของที่ย่อยน้ำตาลถูกกำหนดเป็นเป้าหมายมากขึ้นกว่า5% การสูญเสียน้ำตาลน่าจะเป็นจริงมากขึ้นในการดำเนินงานอุตสาหกรรม[13]. การแสดงการหมักร่วมหมักเอส cerevisiae กับไฮโดรไลเซลิกโนเซลลูโลสสรุปใน